Dois motores entregam a mesma potência mecânica de 500 W. Motor A tem eficiência 90% e motor B 70%. Ambos…
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
Dois motores entregam a mesma potência mecânica de 500 W. Motor A tem eficiência 90% e motor B 70%. Ambos operam 6 h/dia por 30 dias. Calcule a diferença de consumo elétrico mensal em kWh e a economia ao usar o motor A, considerando tarifa R$0,80/kWh.
- A) Diferença ˜ 28,6 kWh; economia ˜ R$22,9
- B) Diferença = 10,0 kWh; economia = R$8,0.
- C) Diferença = 20,0 kWh; economia = R$16,0.
- D) Diferença = 50,0 kWh; economia = R$40,0.
- E) Diferença = 30,0 kWh; economia = R$24,0.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Energia útil (mecânica) necessária em um mês: 500 W x 6 h/dia x 30 dias = 90.000 Wh = 90 kWh. Esse é o trabalho que cada motor deve entregar. Passo 2: Como a eficiência relaciona a energia útil com a energia elétrica consumida (eficiência = útil / consumida), a energia elétrica consumida é útil / eficiência. Passo 3: Motor A (90%): 90 / 0,9 = 100 kWh. Passo 4: Motor B (70%): 90 / 0,7 = 128,57 kWh, aproximadamente 128,6 kWh. Passo 5: Diferença de consumo: 128,57 - 100 = 28,57 kWh, aproximadamente 28,6 kWh. Passo 6: Economia ao usar o motor A com tarifa de R$0,80/kWh: 28,57 x 0,80 = R$22,86, aproximadamente R$22,9. Passo 7: Conclusão: a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a alternativa B (10 kWh) não corresponde a nenhuma divisão pela eficiência, pois a diferença real é de cerca de 28,6 kWh. A alternativa C (20 kWh) toma a diferença de eficiências (20 pontos percentuais) como se fosse energia. A alternativa D (50 kWh) superestima a diferença e não resulta de 90 kWh divididos pelas eficiências. A alternativa E (30 kWh) é apenas uma estimativa grosseira, sem o cálculo correto de 90/0,7 e 90/0,9.
💡 Dica: Calcule o consumo de cada motor e a diferença entre eles.
Alternativa por alternativa
Pin = Pout/?. PinA = 500/0,9 = 555,56 W; PinB = 500/0,7 = 714,29 W. Tempo t = 6×30 =180 h. EA =0,55556 kW×180 h =100 kWh; EB =0,71429 kW×180 h =128,57 kWh; ?=28,57 kWh; economia =28,57×0,80˜R$22,86.
O aluno provavelmente trata a diferença de eficiência de forma aditiva ou proporcional simples, sem dividir a energia útil pela eficiência, e chega a um valor pequeno que não corresponde ao consumo elétrico real.
O aluno toma a diferença entre as eficiências (90% - 70% = 20 pontos percentuais) como se fosse diretamente a diferença de consumo em kWh, sem fazer a conversão energética.
Por que engana: O aluno pode confundir a eficiência dos motores e calcular o consumo elétrico de forma incorreta, levando a uma diferença errada no resultado.
O aluno calcula a energia de forma incorreta, provavelmente subestimando a energia útil ou errando a divisão pelas eficiências, o que gera uma diferença de 50 kWh sem fundamento nos dados.
O aluno faz uma estimativa grosseira ou arredonda demais os valores intermediários, aproximando a diferença de 28,6 kWh para 30 kWh, sem efetuar as divisões 90/0,9 e 90/0,7 com precisão.
Raio-X da questão
eficiência e consumo elétrico
avaliacao
cálculo de eficiência · potência elétrica
Revisar cálculos de eficiência e consumo de energia.
O aluno pode confundir a eficiência dos motores e calcular o consumo elétrico de forma incorreta, levando a uma diferença errada no resultado.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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