Um aquecedor elétrico fornece potência P = 2000 W durante t = 10 min. Se o rendimento é 80%, qual a energia…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um aquecedor elétrico fornece potência P = 2000 W durante t = 10 min. Se o rendimento é 80%, qual a energia útil transferida como calor? Use unidades SI (1 min = 60 s).
- A) 3.2×10^5 J
- B) 9.0×10^5 J
- C) 9.6×10^5 J
- D) 4.8×10^5 J
- E) 1.2×10^6 J
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A potência é P = 2000 W e o tempo é t = 10 min, que em unidades SI vale 10 x 60 = 600 s. O rendimento é 80%, ou seja, 0,8.
- Calcule a energia total fornecida pelo aquecedor, usando E = P x t. Temos E = 2000 x 600 = 1,2 x 10^6 J.
- Aplique o rendimento para obter a energia útil, que é a fração 80% da energia total. Temos E_útil = 0,8 x 1,2 x 10^6 = 9,6 x 10^5 J.
- Conclusão. A alternativa correta é a C, 9,6 x 10^5 J, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A) 3,2 x 10^5 J resulta de usar um tempo errado (200 s) no cálculo da energia total. B) 9,0 x 10^5 J corresponde a aplicar um fator de 75% e não o rendimento de 80%. D) 4,8 x 10^5 J corresponde a usar 40% da energia total, o que não está no enunciado. E) 1,2 x 10^6 J é a energia total fornecida pelo aquecedor, sem aplicar o rendimento, portanto não é a energia útil.
💡 Dica: Calcule a energia total e aplique o rendimento.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente usou um tempo incorreto, como 200 s, ou fez uma conversão errada de minutos para segundos, chegando a uma energia total de 4 x 10^5 J antes de aplicar o rendimento.
Por que engana: O aluno pode confundir a potência total com a energia útil, não aplicando corretamente o rendimento na fórmula de cálculo.
O aluno aplicou um fator de 75% sobre a energia total, por exemplo subtraindo 25% dela, em vez de tomar 80% como indica o rendimento.
Energia total E = P·t = 2000 W · 600 s = 1,200,000 J. Energia útil = 0,80·E = 0,80·1,200,000 J = 960,000 J = 9.6×10^5 J.
O aluno usou um rendimento de 40%, ou dividiu a energia total por 2 e depois por 1,25, em vez de aplicar os 80% dados no enunciado.
O aluno calculou corretamente a energia total fornecida (1,2 x 10^6 J), mas não aplicou o rendimento, confundindo energia total com energia útil.
Raio-X da questão
energia elétrica e rendimento
avaliacao
cálculo de energia elétrica · rendimento de máquinas
Revisar o cálculo de energia elétrica e rendimento.
O aluno pode confundir a potência total com a energia útil, não aplicando corretamente o rendimento na fórmula de cálculo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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