Uma lâmpada é alimentada por uma fonte de 12 V e absorve uma corrente de 2,0 A durante 1,0 h. Calcule a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Uma lâmpada é alimentada por uma fonte de 12 V e absorve uma corrente de 2,0 A durante 1,0 h. Calcule a energia consumida em joules e em kWh.
- A) Energia = 90 000 J = 0,025 kWh
- B) Energia = 100 000 J = 0,028 kWh
- C) Energia = 86 400 J = 0,024 kWh
- D) Energia = 72 000 J = 0,020 kWh
- E) Energia = 86 400 J = 0,050 kWh
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. Tensão U = 12 V, corrente i = 2,0 A e tempo t = 1,0 h. Como a energia é pedida em joules, o tempo deve estar em segundos: 1,0 h = 3600 s.
- Calcular a potência elétrica. P = U × i = 12 × 2,0 = 24 W.
- Calcular a energia em joules. E = P × t = 24 × 3600 = 86 400 J.
- Converter para kWh. Sabendo que 1 kWh = 3 600 000 J (ou, de forma mais direta, que a potência de 24 W funcionando por 1 hora consome 24 Wh), temos E = 24 Wh = 0,024 kWh. Também é possível dividir 86 400 por 3 600 000, o que dá 0,024 kWh.
- Conclusão. A alternativa correta é a C, que apresenta 86 400 J = 0,024 kWh, coincidindo com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa A arredonda indevidamente o produto para 90 000 J. A alternativa B usa o valor arredondado de 100 000 J, que não corresponde ao cálculo. A alternativa D usa um tempo de 3000 s, que não é igual a 1 hora. A alternativa E tem a energia correta em joules, mas faz a conversão para kWh de forma incorreta, pois 86 400 J equivalem a 0,024 kWh e não a 0,050 kWh.
💡 Dica: Calcule a energia usando a fórmula E = V * I * t.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente a estrutura da energia, mas arredonda o produto 12 × 2 × 3600 para 90 000 J, como se o resultado fosse um valor redondo, e depois converte esse valor incorreto para kWh.
Por que engana: Confundir a conversão entre joules e kWh, resultando em um valor incorreto para a energia consumida.
O aluno aproxima o resultado para 100 000 J, um número redondo que não é o produto dos dados, e não confere o cálculo antes de converter para kWh.
P = V·I = 12 V·2,0 A = 24 W. E = P·t = 24 W·3600 s = 86 400 J. Em kWh: 86 400 J / 3,6×10^6 J/kWh = 0,024 kWh.
O aluno converte 1,0 h para 3000 s, valor que corresponde a 50 minutos, e não aos 3600 s de uma hora inteira.
O aluno acerta a energia em joules (86 400 J), mas não sabe a relação entre joules e quilowatt-hora e faz uma conversão sem base, obtendo 0,050 kWh em vez de 0,024 kWh.
Raio-X da questão
energia elétrica
avaliacao
cálculo de energia elétrica · unidades de medida de energia
Revisar a relação entre tensão, corrente e energia elétrica.
Confundir a conversão entre joules e kWh, resultando em um valor incorreto para a energia consumida.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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