A prova de Ciências da Natureza sempre cobra questões sobre consumo de energia elétrica. Teste seus conhecimentos com nossa lista de exercícios sobre o assunto! Show
Unir conteúdos de disciplinas com situações do cotidiano é a cara do Enem. Por isso, preparamos um resumo e uma lista de exercícios sobre consumo de energia elétrica para você estudar! Resumo sobre consumo de energia elétricaAntes de começar a revisar como calcular o consumo de energia elétrica é necessário relembrar o cálculo de potência elétrica. A potência é a relação de quanto tempo um aparelho leva para realizar determinado trabalho. Como podemos considerar a energia elétrica como trabalho, a fórmula da potência é a seguinte: P = E/Δt Em que:
Podemos transformar a fórmula para isolar a energia e obtemos o seguinte: E = P . Δt Dessa forma, podemos medir o consumo da energia elétrica de um aparelho elétrico a partir de sua potência. Exercício resolvidoPara que você entenda melhor, vamos resolver um exercício sobre consumo de energia elétrica. Considere o seguinte enunciado: Uma pessoa toma diariamente um banho de 20 minutos em um chuveiro de potência de 6.000 w. Considerando um mês de 30 dias e que cada Kw/h custa R$ 0,50, determine a energia mensal consumida por essa pessoa e o gasto mensal em banhos. Primeiramente, vamos separar os dados fornecidos pelo enunciado:
Para descobrir a energia mensal, precisamos multiplicar o tempo de cada banho pelo número de dias do mês. Assim, vamos obter o tempo total para utilizar na fórmula: 20 . 30 = 600 min = 10 h Em seguida, aplicamos a fórmula: E = P . Δt E = 6 Kw . 10 h E = 60 Kw/h Agora podemos calcular o valor da energia gasta. Para isso, só precisamos multiplicar o resultado pelo valor do Kw/h: 60 x R$ 0,50 = R$ 30. Portanto, essa pessoa consome 60 Kw/h por mês no banho, o que equivale a um gasto de R$ 30. VídeoPara entender melhor como calcular o consumo de energia elétrica, confira a aula do professor Rossetto: Exercícios sobre consumo de energia elétricaPor fim, resolva os exercícios sobre consumo de energia e treine para as questões de Física do Enem: Compartilhe:Nesta aula, vamos resolver juntos algumas questões sobre potência e energia elétrica. Antes, no entanto, vamos revisar alguns conceitos e fórmulas importantes. Acompanhe! Vamos lembrar que quando falamos em potência, estamos nos referindo à rapidez na transformação da energia. Na Eletrodinâmica, teremos a seguinte fórmula:  Nesta mesma fórmula, podemos isolar a energia elétrica. Assim teremos: Eel = Pot . Δt Quando não soubermos a potência de um aparelho bipolo, precisaremos da ddp (diferença de potencial ou tensão): Pot = U . i Já quando nos depararmos com um resistor, podemos utilizar: P = R . i² Exercícios sobre potência e energia elétricaQuestão 1(UFRRJ) Um chuveiro, quando ligado a uma diferença de potencial constante de 110 V, desenvolve uma potência de 2.200 W. Esse mesmo chuveiro fica ligado nessa d.d.p. todos os dias durante apenas 20 minutos. Nesse caso: a) qual é a energia, em joules, consumida pelo chuveiro durante 10 minutos? Quando a questão nos pedir uma resultado em joule, lembre-se de que joule é igual a w.s. Portanto, tudo o que estiver em minutos deve ser convertido. Sendo assim: E = P . Δt E = 2200 . 600 E = 1320000 = 1,32.106 J b) se 1 kWh custa R$0,20 (vinte centavos), qual é a despesa em reais com esse chuveiro durante um mês (30 dias)? Temos que calcular a energia em kWh. Deixarei as unidades para facilitar a compreensão. Veja: E = P . Δt E = 2,2 . 5 = 11 KWh Para calcular o custo, basta multiplicar pelo preço: 11 . 0,2 = R$ 2,20 Questão 2Um chuveiro de resistência constante foi fabricado para funcionar em Santa Catarina, a uma diferença de potencial de 220V e potência de 6000W. Se o mesmo chuveiro for, por engano, ligado a um diferença de potencial de 110V, qual será sua nova potência? Quando ligado um chuveiro na tomada, a ddp geralmente é constante. Porém, quando trocamos de tomada, a energia que ele dissipa não é a mesma. E como um chuveiro elétrico é um resistor, vamos usar: Então, primeiro a questão nos disse que a potência era 6000: Só que o chuveiro foi ligado em uma ddp de 110 e queremos descobrir a nova potência: Veja que 220 é o dobro de 110. Então, podemos isolar a resistência e igualar as duas fórmulas: 4P = 6000 P = 1500 W Questão 3(UFJF) Um computador é ligado a um no-break, que, basicamente, é um sistema armazenador de energia. Quando falta energia elétrica, o no-break entra em funcionamento, fazendo com que o computador permaneça funcionando por mais certo tempo. Determine o tempo máximo que o computador fica ligado, após faltar energia elétrica, sabendo que a potência do computador é de 500W (ou seja, 0,5 kW) e que a energia máxima do no-break é de 2 kWh. a) 4h b) 5h c) 10h d) 0,4h e) 0,5h RESOLUÇÃO: Para essa questão, vamos usar: No entanto, cuidado com as unidades. Veja que temos 500 W e 2 kWh e queremos descobrir o tempo. Então, temos que transformar o ‘k’: Δt = 4 horas RESPOSTA: A Questão 4(UFPE) Um chuveiro elétrico funciona a uma potência de 3600W. Qual o consumo mensal de energia em kwh, se ele é usado durante 15 minutos diariamente? Considere o mês com 30 dias. a) 27 b) 25 c) 23 d) 21 e) 19 RESOLUÇÃO: Direto: E = P . Δt Veja que a questão nos pede em kWh, ou seja, dividir a potência por 1000. A conversão deve ser feita de minutos para horas e multiplicado por 30 dias: E = 27 kWh RESPOSTA: A Questão 5(Fatec) No anúncio promocional de um ferro de passar roupas a vapor, é explicado que, em funcionamento, o aparelho borrifa constantemente 20 g de vapor de água a cada minuto, o que torna mais fácil o ato de passar roupas. Além dessa explicação, o anúncio informa que a potência do aparelho é 1440 W e que sua tensão de funcionamento é de 110 V. Jorge comprou um desses ferros e, para utilizá-lo, precisa comprar também uma extensão de fio que conecte o aparelho a uma única tomada de 110 V disponível no cômodo em que passa roupas. As cinco extensões que encontra à venda suportam as intensidades de correntes máximas de 5 A, 10 A, 15 A, 20 A e 25 A, e seus preços aumentam proporcionalmente às respectivas intensidades. Sendo assim, a opção que permite o funcionamento adequado de seu ferro de passar em potência máxima, sem danificar a extensão de fio e que seja a de menor custo para Jorge, será a que suporta o máximo de a) 5 A b) 10 A c) 15 A d) 20 A e) 25 A RESOLUÇÃO: Vamos reunir os dados que temos: P = 1440 W U = 110 V A única coisa que vamos usar de todas as informações dadas é que: P = U . i 1440 = 110 . i i ≅ 13,1 A RESPOSTA: C Questão 6(IFBA) Um disjuntor é um dispositivo eletromecânico destinado a proteger circuitos contra a sobrecarga e o superaquecimento. Pretende-se dimensionar um disjuntor para proteger um ambiente cuja rede elétrica fornece uma tensão de 120 V e possui uma lâmpada de 60 W, um ar condicionado de 1000 W e um computador de 140 W. Este ambiente ficará mais bem protegido, considerando-se a tolerância de 30%, com um disjuntor de: a) 30 A b) 22 A c) 20 A d) 13 A e) 10 A RESOLUÇÃO: Veja que temos que calcular a potência total que o circuito tem que aguentar e considerar 30% a mais. Lembre-se de que para calcular a potência total, basta somar todas as potências que temos: P = 60 + 1000 + 140 P = 1200 W Como queremos saber o disjuntor que precisamos, temos que calcular a potência que o sistema precisa: P = U . i 1200 = 120 . i i = 10 A Não se esqueça da tolerância de 30%: RESPOSTA: D Para aprender mais:
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Como se faz o cálculo de kWh?Para calcular o consumo de um equipamento elétrico, verifique a potência W (Watts) do mesmo, multiplique esta potência pelo tempo estimado de funcionamento (Horas Por Dia) e divida por 1.000. Desta forma teremos o consumo em kWh do equipamento por dia.
Como calcular o valor de kWh em reais?Vamos supor que o valor de 1kWh, hoje, seja de R$1,00, mas é importante lembrar que o valor kWh varia de entre as regiões do país. Então, utilizando o chuveiro duas horas em um dia, você vai gastar: 11 kWh x 1 = R$ 11,00.
Qual a energia consumida em kWh por uma lâmpada de 60 W acesa durante 8h?Por exemplo, se deixarmos uma lâmpada de 60 W ligada entre as 8 h da noite e as 6 h da manha seguinte, essa lâmpada vai consumir uma energia E = 60 x 10 = 600 Wh, ou 0,6 kWh a cada dia.
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Quanta energia elétrica em kWh é utilizada por um aspirador de pó com potência de 0 3 kW em 2 horas se o kWh custar 50 centavos qual é o custo dessa operação * *?
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