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Física3ª sérieBNCC EM13CNT303Difícil⏱ medio

Uma tabela informa: smartphone 10 W por 2 h; laptop 50 W por 3 h; chaleira 1500 W por 6 min. Um site afirma…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT303

Interpretar textos de divulgação científica que tratem de temáticas das Ciências da Natureza, disponíveis em diferentes mídias, considerando a apresentação dos dados, tanto na forma de textos como em equações, gráficos e/ou tabelas, a consistência dos argumentos e a coerência das conclusões, visando construir estratégias de seleção de fontes confiáveis de informações.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Uma tabela informa: smartphone 10 W por 2 h; laptop 50 W por 3 h; chaleira 1500 W por 6 min. Um site afirma consumo total = 160 Wh. Usando E = P·t (unidades SI), avalie a consistência da afirmação e apresente o cálculo correto.

  1. A) A chaleira consome 1500 Wh, pois está ligada por 6 min.
  2. B) O consumo total é 200 Wh, somando todos como 10+50+1500.
  3. C) Inconsistente; E_total = 1.152×10^6 J (320 Wh).
  4. D) O consumo total é 500 Wh, apenas somando potências individuais.
  5. E) Total de 1600 Wh considerando cada dispositivo separadamente.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. Converta as unidades para o SI. Como E = P·t, o tempo deve estar em segundos e a energia sai em joules (J). Smartphone: 2 h = 7200 s. Laptop: 3 h = 10800 s. Chaleira: 6 min = 360 s.
  2. Calcule a energia de cada aparelho. Smartphone: E = 10 × 7200 = 72000 J (equivale a 20 Wh). Laptop: E = 50 × 10800 = 540000 J (equivale a 150 Wh). Chaleira: E = 1500 × 360 = 540000 J (equivale a 150 Wh).
  3. Some as energias. E_total = 72000 + 540000 + 540000 = 1152000 J, ou seja, 1,152 × 10^6 J. Para converter em Wh, divida por 3600: 1152000 / 3600 = 320 Wh. Também dá para conferir somando em Wh: 20 + 150 + 150 = 320 Wh.
  4. Compare com o site. O site afirma 160 Wh, mas o valor correto é 320 Wh. Logo, a afirmação é inconsistente. Note que 160 é exatamente a metade de 320, o que sugere erro de conversão de tempo em algum dos aparelhos.
  5. Por que as outras estão erradas. A: a energia da chaleira é 1500 × 0,1 h = 150 Wh, e não 1500 Wh, porque o tempo não foi considerado. B: a soma de potências não gera energia, e 10 + 50 + 1500 é igual a 1560, não 200. D: somar potências individuais não tem sentido físico para energia, e o valor 500 não corresponde a nenhuma soma correta. E: 1600 Wh não resulta de E = P·t com os dados; tratar a potência como se fosse energia ignora o tempo de uso.
  6. Gabarito oficial: C, que está correta e coincide com a resolução.

💡 Dica: Calcule a energia consumida por cada aparelho e some.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno tomou a potência da chaleira como se fosse a energia consumida, sem multiplicar pelo tempo de uso. Assim, ignora que 6 min equivalem a 0,1 h e que a energia depende de P·t.

B Erradaerro: Atenção

O aluno somou as potências dos aparelhos como se fossem energias, e ainda fez a soma errada: 10 + 50 + 1500 resulta em 1560, não em 200.

C Correta

Calcule em joules: smartphone 10 W·7200 s = 72 000 J; laptop 50 W·10800 s = 540 000 J; chaleira 1500 W·360 s = 540 000 J; soma = 1 152 000 J = 320 Wh (1 Wh = 3600 J).

D Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno acredita que o consumo total se obtém somando apenas as potências em watts, sem considerar o tempo. Confunde potência, que é taxa de consumo, com energia, que é a grandeza acumulada.

Por que engana: Confundir a soma das potências com a soma dos consumos de energia, desconsiderando o tempo de uso de cada aparelho.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno calculou valores próximos de 1500 + 10 + 50 e arredondou para 1600 Wh, tratando a potência de cada aparelho como energia e ignorando o tempo de funcionamento.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Avaliar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade multipla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

consumo de energia

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

consumo de energia · unidades de potência

📚 Reveja

Revisar a fórmula de cálculo de energia elétrica (E = P·t).

⚠️ Erro mais comum

Confundir a soma das potências com a soma dos consumos de energia, desconsiderando o tempo de uso de cada aparelho.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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