Preparando-se para o ENEM

Conhecendo-se a potência P em quilowatt (kW) de um aparelho elétrico e o intervalo de tempo em horas (h) que ele fica ligado, podemos calcular a energia elétrica consumida E_el em quilowatt-hora (kWh), fazendo-se o produto:

E_el = P.Δt

Questão 1:
Num dia quente você coloca a chave seletora do seu chuveiro elétrico na posição “verão”. Considere que a potência elétrica do chuveiro seja de 3.200 W e que seu banho tenha a duração de 15 minutos. A  energia elétrica consumida durante o banho é, em kWh, igual a:

a) 0,5     b) 0,8     c) 1,0     d) 1,2     e) 1,6

Resolução:

Sendo P = 3200 W = 3200/1000 kW = 3,2 kW e Δt = 15 min = 1/4 h, resulta: 

E_el = P.Δt = 3,2(kW).1/4(h) = 0,8 kWh
                         
Resposta: b

Questão 2:
Passando a chave seletora para a posição “inverno”, a potência elétrica do chuveiro passa para 5.600 W. Qual seria, nestas condições, o custo da energia elétrica consumida por mês (30 dias), referentes a seus banhos, sabendo-se que cada banho diário demora 15 min? Sabe-se que 1 kWh custa R$ 0,50.

a) R$ 15,00     b) R$ 18,00     c) R$ 21,00     d) R$ 24,00     e) R$ 27,00

Resolução: 

Sendo P = 5600 W = 5600/1000 kW = 5,6 kW e Δt = 15 min = 1/4 h, resulta: 

E_el = P.Δt = 5,6(kW).1/4(h) = 1,4 kWh

Custo da energia elétrica consumida durante um  banho:

1,4 x R$ 0,50 =>  R$ 0,70

Custo mensal:

30 x R$ 0,70 => R$ 21,00

Resposta: c

Questão 3:
Quantas horas uma lâmpada de 40 W poderia ficar acesa se consumisse a mesma energia elétrica do chuveiro elétrico de potência 5.600 W, durante um banho de 15 minutos?

a) 1 h     b) 4 h     c) 12 h     d) 24 h     e) 35 h

Resolução:

E_el(Lâmpada) = E_el(Chuveiro) = P.Δt_(Lâmpada) = P.Δt_(Chuveiro) =>

40(W).Δt = 5600(W).1/4(h) => Δt = 35 h

Resposta: e

Questão 4:
No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de energia é o joule (J). Pode-se afirmar que:

a) 1 kWh = 3,6.10⁶ J
b) 1 kWh = 1,8.10⁶ J
c) 1 kWh = 1,0.10⁶ J
d) 1 kWh = 1,0.10³ J
e) 1 kWh = 1 J⁶
 
Resolução:

1 kWh = 1000(W).3600(s) = 3,6.10⁶(W.s) = 3,6.10⁶ J

Resposta: a

Questão 5:
(ENCEJA)

Com base nos dados da tabela, analise os ítens abaixo:

I - Se o liquidificador e o micro-ondas não forem utilizados em um mês, a economia energética equivalerá a de deixar, durante um mês, a televisão ligada por 6 h por dia.
II - Se o ferro elétrico for utilizado apenas 40 h por mês, a economia de energia será de 24 kWh.
III - Se o número de lâmpadas for reduzido pela metade, o consumo de energia das lâmpadas equivalerá ao de deixar o chuveiro elétrico ligado por 5 horas.

Das afirmações acima:

a) Apenas I está correta.
b) Apenas II está correta.
c) I e II estão corretas.
d) II e III estão corretas.

Resolução:

I. Incorreta
Consumo mensal do liquidificador + micro-ondas:

810(Wh) + 6600(Wh) = 7410 Wh

Consumo mensal da televisão:

14400 Wh

II. Correta
Consumo mensal do ferro de passar:

72000(Wh) = 72 kWh

Energia elétrica consumida pelo ferro, utilizado apenas 40 h por mês:

E_el = P.Δt = 1200/1000(kW).48(h) = 48 kWh

Economia: 72(kWh) - 48(kWh) = 24 kWh

III. Incorreta
Consumo mensal da energia elétrica consumida por 5 lâmpadas:

(96000/2)(Wh) = 48 kWh

Consumo da energia elétrica do chuveiro ligado durante 5h:

E_el = P.Δt = 4400/1000(kW).5(h) = 22 kWh

Resposta: b