Esse carregador sem fio gasta mais energia?  perguntou um cliente ao ver dois modelos na vitrine. Para…

Questão

 Esse carregador sem fio gasta mais energia?  perguntou um cliente ao ver dois modelos na vitrine. Para responder, uma loja fez um teste simples com o mesmo celular (bateria nominal de 3,8 V e 4000 mAh). Em ambos os casos, o nvel de carga passou de 10% para 70%. Um medidor na tomada registrou potncia mdia de 18 W durante 60 min no carregador sem fio e de 15 W durante 45 min no carregador com cabo. Para estimar a energia armazenada na bateria, a equipe considerou que a energia eltrica transferida e aproximadamente E = V*Q, em que Q  a carga adicionada. Para converter Wh em joules, usou-se 1 Wh = 3600 J. A loja quer um texto curto, com nmeros, para orientar o pblico sobre perdas em forma de aquecimento. Com base nos dados do texto, identifique a frase mais adequada para comunicar ao pblico a eficincia (energia armazenada/energia consumida na tomada) em cada tipo de carregador.

1. A) Eficiencia de cerca de 18/15 (sem fio/com fio), comparando apenas as potencias medidas na tomada.
2. B) Eficiencia de cerca de 0,81 (sem fio) e 0,51 (com fio), com maior perda no com fio.
3. C) Eficiencia de cerca de 30 (sem fio) e 49 (com fio), pois basta multiplicar W por min.
4. D) Eficiencia de cerca de 0,84 (sem fio) e 1,35 (com fio), usando a capacidade total da bateria.
5. E) Eficiencia de cerca de 0,51 (sem fio) e 0,81 (com fio), com maior perda no sem fio.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Carga adicionada: de 10% para 70% são 60% de 4000 mAh, ou seja, 2400 mAh = 2,4 Ah. Passo 2: Energia armazenada: E = V*Q = 3,8 V x 2,4 Ah = 9,12 Wh, equivalente a 32832 J (9,12 x 3600). Passo 3: Carregador sem fio: energia consumida na tomada = 18 W x 1 h = 18 Wh. Eficiência = 9,12/18 = 0,51. Passo 4: Carregador com cabo: energia consumida = 15 W x 0,75 h (45 min) = 11,25 Wh. Eficiência = 9,12/11,25 = 0,81. Passo 5: Conclusão: o sem fio tem eficiência de cerca de 0,51, ou seja, perde cerca de 49% da energia em aquecimento; o com cabo tem cerca de 0,81, perdendo cerca de 19%. Logo, a alternativa E está correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A compara apenas potências, ignora o tempo e a energia armazenada; B inverte os valores de eficiência entre os dois carregadores; C multiplica W por min sem converter unidades e não relaciona o resultado à energia armazenada; D usa a capacidade total de 4000 mAh em vez da faixa de 10% a 70%, o que daria 15,2 Wh em vez de 9,12 Wh.

💡 Dica: Calcule a energia armazenada e consumida para cada carregador e compare as eficiências.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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