Devido ao seu baixo consumo de energia, vida útil longa e alta eficiência, as lâmpadas de LED (do inglês light…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Devido ao seu baixo consumo de energia, vida útil longa e alta eficiência, as lâmpadas de LED (do inglês light emitting diode) conquistaram espaço na última década como alternativa econômica em muitas situações práticas. Vamos supor que a prefeitura de Curitiba deseje fazer a substituição das lâmpadas convencionais das luzes vermelhas de todos os semáforos da cidade por lâmpadas de LED. Os semáforos atuais utilizam lâmpadas incandescentes de 100 W. As lâmpadas de LED a serem instaladas consomem aproximadamente 0,1 A de corrente sob uma tensão de alimentação de 120 V. Supondo que existam 10.000 luzes vermelhas, que elas permaneçam acesas por um tempo total de 10 h ao longo de cada dia e que o preço do quilowatt-hora na cidade de Curitiba seja de R$ 0,50, a economia de recursos associada apenas à troca das lâmpadas convencionais por lâmpadas de LED nas luzes vermelhas em um ano seria de: Assinale a alternativa correta para a economia anual de recursos: (UFPR 2013)
- A) R$ 1,650 x 10^3.
- B) R$ 1,606 x 10^6.
- C) R$ 3,212 x 10^6.
- D) R$ 1,55 x 10^7.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Calcule a potência de uma lâmpada de LED: P = U x i = 120 V x 0,1 A = 12 W. Já a lâmpada incandescente consome 100 W. Logo, cada troca economiza 100 - 12 = 88 W, ou seja, 0,088 kW. Passo 2: Calcule o tempo de uso anual: 10 h por dia x 365 dias = 3650 h por ano. Passo 3: Calcule a energia economizada por lâmpada em um ano: 0,088 kW x 3650 h = 321,2 kWh. Passo 4: Multiplique pelo número de luzes vermelhas: 321,2 kWh x 10.000 = 3.212.000 kWh, ou 3,212 x 10^6 kWh. Passo 5: Converta em reais multiplicando pelo preço do kWh: 3,212 x 10^6 kWh x R$ 0,50 = R$ 1,606 x 10^6. Passo 6: Compare com as alternativas. A alternativa B (R$ 1,606 x 10^6) está correta e coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque o valor é da ordem de milhões de reais, não de milhares. A alternativa C está errada porque é a energia em kWh antes de multiplicar pelo preço. A alternativa D está errada porque ultrapassa o valor correto por um fator superior a 9, indicando erro de cálculo ou de unidades.
💡 Dica: Calcule o consumo de energia das lâmpadas incandescentes e de LED, depois a diferença e o custo anual.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou a ordem de grandeza ao multiplicar o tempo, o número de lâmpadas ou o preço, chegando a um valor cerca de mil vezes menor que o real.
CORRETA. O cálculo correto da economia anual considerando potência, tempo, quantidade e custo resulta nesse valor.
O aluno calculou corretamente a energia economizada em kWh (3,212 x 10^6), mas esqueceu de multiplicar pelo preço de R$ 0,50 por kWh, deixando a resposta em unidades de energia e não em reais.
O aluno provavelmente cometeu um erro de cálculo ou de unidades ao combinar potência, tempo e número de lâmpadas, obtendo um valor de ordem de grandeza bem maior que o correto, sem verificar a plausibilidade do resultado.
Raio-X da questão
consumo energia elétrica, economia, potência, corrente
avaliacao
potência elétrica e corrente elétrica · cálculo de energia elétrica
estude cálculo de potência elétrica, consumo energético e custo de energia
Confundir potência com corrente ou não converter unidades corretamente ao calcular o consumo e custo.
tomada_decisao
cotidiano
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