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Um sensor IoT opera com potência elétrica P = 2,5 W durante 24 h. Calcule a energia consumida em joules e em…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT106

Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Um sensor IoT opera com potência elétrica P = 2,5 W durante 24 h. Calcule a energia consumida em joules e em watt-hora.

A) E = 300000 J e 83,33 Wh.
B) E = 1000 J e 0,28 Wh.
C) E = 216000 J = 60 Wh.
D) E = 60 J e 0,01667 Wh.
E) E = 200 J e 0,0556 Wh.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique os dados. A potência é P = 2,5 W e o tempo é t = 24 h.
Use a relação E = P x t. Para obter a energia em watt-hora (Wh), multiplique a potência em watts pelo tempo em horas: E = 2,5 x 24 = 60 Wh.
Converta o tempo para segundos, pois 1 J = 1 W x 1 s. Como 1 h = 3600 s, então 24 h = 86400 s. Assim, E = 2,5 x 86400 = 216000 J.
Confira a conversão entre as unidades: 1 Wh = 3600 J, logo 60 Wh x 3600 = 216000 J, o que confirma o resultado.
Conclusão: a energia consumida é 216000 J, equivalente a 60 Wh. A alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial.
Por que as outras estão erradas: na A, o tempo em segundos foi calculado de forma incorreta, resultando em 300000 J. Na B, a conversão de horas para segundos não foi feita corretamente, gerando apenas 1000 J. Na D, 24 h foi tratado como 24 s, o que dá 60 J. Na E, o tempo usado foi de cerca de 80 s, o que não corresponde às 24 horas do enunciado.

💡 Dica: Calcule a energia usando a fórmula E = P * t.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Calculou o tempo em segundos de forma incorreta, como se 24 h fossem cerca de 120000 s (aproximadamente 33,3 h), e depois multiplicou esse valor por 2,5 W.

Por que engana: Confundir a conversão entre joules e watt-hora, resultando em valores incorretos para a energia consumida.

B Erradaerro: Procedimental

Não converteu corretamente as horas em segundos e obteve uma energia de 1000 J, equivalente a um tempo de cerca de 400 s, o que não corresponde às 24 h do enunciado.

C Correta

E = P·t; t = 24 h = 86400 s ? E = 2,5 W × 86400 s = 216000 J. Em watt-hora: E = 2,5 W × 24 h = 60 Wh.

D Erradaerro: Atenção

Confundiu 24 horas com 24 segundos, fazendo 2,5 x 24 = 60 J, e depois converteu esse valor para Wh sem perceber que a unidade de tempo estava errada.

E Erradaerro: Interpretação

Ignorou o tempo de 24 horas do enunciado e usou um intervalo de cerca de 80 s, obtendo 200 J e 0,0556 Wh.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Lembrar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

energia elétrica

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

potência elétrica · unidades de medida

📚 Reveja

Revisar a relação entre potência, tempo e energia elétrica.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a conversão entre joules e watt-hora, resultando em valores incorretos para a energia consumida.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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