Um balanço energético elaborado para uma cidade de médio porte indica que a substituição de lâmpadas de vapor…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um balanço energético elaborado para uma cidade de médio porte indica que a substituição de lâmpadas de vapor de mercúrio por LEDs tem sido adotada como estratégia de redução de consumo e de riscos ambientais. No projeto piloto, 500 luminárias de vapor de mercúrio de 400 W operando 12 h por dia foram trocadas por LEDs de 100 W. Considerando que cada lâmpada de vapor contém 100 mg de mercúrio, metal altamente tóxico em ecossistemas, avalia-se também a diminuição do risco de contaminação em caso de quebra e descarte inadequado. Utilize esses dados para quantificar os benefícios energéticos e ambientais dessa iniciativa. Conclua a economia anual de energia elétrica, em MWh, e a massa de mercúrio, em gramas, evitadas após a troca descrita.
- A) 657 MWh e 50 g
- B) 657 MWh e 50000 g
- C) 1314 MWh e 50 g
- D) 648 MWh e 50 g
- E) 657 MWh e 0,05 g
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule a diferença de potência por luminária. Eram 400 W de vapor de mercúrio e passaram a ser 100 W de LED, portanto a economia é de 300 W por luminária, ou 0,3 kW.
- Calcule a potência total economizada no projeto piloto. Como são 500 luminárias, 500 x 0,3 kW = 150 kW.
- Calcule o tempo de funcionamento anual. Com 12 h por dia e considerando o ano civil de 365 dias, são 12 x 365 = 4380 h por ano. Esse é o pressuposto usado, pois o enunciado não informa o número de dias.
- Calcule a energia economizada no ano. Energia = potência x tempo = 150 kW x 4380 h = 657.000 kWh, que equivale a 657 MWh.
- Calcule a massa de mercúrio evitada. Cada lâmpada de vapor contém 100 mg, e são 500 lâmpadas, ou seja, 500 x 100 mg = 50.000 mg. Como 1 g = 1000 mg, isso equivale a 50 g.
- Compare com o gabarito. Os valores obtidos, 657 MWh e 50 g, coincidem com a alternativa A, que é a correta. A alternativa B está errada porque 50000 g equivale a 50 kg, não a 50 g. A alternativa C está errada porque 1314 MWh corresponderia a 24 h de funcionamento por dia, não a 12 h. A alternativa D está errada porque 648 MWh corresponderia a um ano comercial de 360 dias. A alternativa E está errada porque 0,05 g corresponderia a 50 mg, e não a 50 g.
💡 Dica: Calcule a economia de energia e a redução da massa de mercúrio usando os dados fornecidos.
Alternativa por alternativa
Economia: (400–100) W×12 h×365 d×500 lâmpadas=657000 kWh=657 MWh; mercúrio:100 mg×500=50000 mg=50 g.
O aluno converteu mal a massa de mercúrio, multiplicando 500 por 100 e tratando 50000 mg como se fossem 50000 g. Não aplicou a conversão de 1000 mg para 1 g.
Por que engana: Confundir potência com energia ou esquecer de converter horas para energia anual; erro na conversão de mg para g de mercúrio.
O aluno usou 24 h de funcionamento por dia, ou dobrou o resultado, em vez das 12 h informadas no enunciado. Com isso chegou a 1314 MWh.
O aluno considerou um ano comercial de 360 dias (360 x 12 h = 4320 h), em vez de 365 dias. Assim, a energia economizada ficou em 648 MWh.
O aluno calculou corretamente a energia, mas converteu a massa de forma errada, dividindo 50 mg por 1000 de modo incorreto e obtendo 0,05 g. Ele confundiu a conversão entre miligramas e gramas.
Raio-X da questão
economia energia e redução mercúrio
avaliacao
potência elétrica e energia · conversão unidades massa e energia
estude cálculo de energia elétrica e impactos ambientais do mercúrio
Confundir potência com energia ou esquecer de converter horas para energia anual; erro na conversão de mg para g de mercúrio.
educacao_ambiental
tomada_decisao
cotidiano
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