Uma lâmpada elétrica de potência 60 W permanece ligada durante 5 h. Calcule a energia consumida em joules e em…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma lâmpada elétrica de potência 60 W permanece ligada durante 5 h. Calcule a energia consumida em joules e em kWh.
- A) A energia consumida é 30000 J.
- B) E = P·t = 60 W · 5 h = 0,3 kWh = 1,08×10^6 J (5 h = 1,8×10^4 s).
- C) A lâmpada consome 5 kWh.
- D) E = 60 W · 2 h = 120 Wh.
- E) A energia consumida é 360 J.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A potência é P = 60 W e o tempo é t = 5 h. A energia elétrica é E = P·t.
- Calcule a energia em watt-hora e em quilowatt-hora. E = 60 W · 5 h = 300 Wh = 0,3 kWh, pois 1 kWh = 1000 Wh.
- Converta para joules. Como 1 W = 1 J/s, primeiro transforme o tempo em segundos: 5 h = 5 · 3600 s = 18000 s. Então E = 60 W · 18000 s = 1080000 J = 1,08×10^6 J. Conferência: 0,3 kWh · 3,6×10^6 J/kWh = 1,08×10^6 J.
- Conclusão. A alternativa B traz os valores corretos em kWh e em joules, por isso é a resposta correta, de acordo com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A: 30000 J corresponde a um tempo de 500 s, não às 5 h informadas. C: 5 kWh é a energia de uma potência de 1 kW durante 5 h; a lâmpada tem 60 W, não 1 kW. D: 120 Wh usa 2 h, mas o enunciado diz 5 h. E: 360 J é muito menor que a energia real, pois não há conversão correta de horas para segundos.
💡 Dica: Calcule a energia usando a fórmula E = P * t.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou a energia com um tempo errado, como se 5 h fossem cerca de 500 s, e não converteu corretamente horas em segundos.
Por que engana: Confundir a conversão de horas para segundos, resultando em um cálculo incorreto da energia consumida.
Energia elétrica E obtém-se por E = P·t. Convertendo 5 h para segundos: t = 5·3600 = 1,8×10^4 s; E = 60 W·1,8×10^4 s = 1,08×10^6 J. Em kWh: 60 W·5 h = 300 Wh = 0,3 kWh.
O aluno trata o tempo como se fosse a própria energia, ignorando a potência de 60 W e confundindo a grandeza com a unidade kWh.
O aluno leu ou usou 2 h no lugar das 5 h do enunciado, o que gera uma energia de 120 Wh em vez de 300 Wh.
O aluno não converteu as horas em segundos antes de multiplicar pela potência, e o resultado final ficou muito abaixo da energia real.
Raio-X da questão
energia elétrica
fixacao
potência elétrica · unidades de medida
Revisar a conversão de potência e tempo em energia consumida.
Confundir a conversão de horas para segundos, resultando em um cálculo incorreto da energia consumida.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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