Um chuveiro de 4400W de potência e instalado numa residência onde a ddp vale 220V determine
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Teste seus conhecimentos em física com estes exercícios sobre potência elétrica e potencialize seus conhecimentos. Questão 1
(IFSP) Ao entrar em uma loja de materiais de construção, um eletricista vê o seguinte anúncio: ECONOMIZE: Lâmpadas fluorescentes de 15 W têm a mesma luminosidade (iluminação) De acordo com o anúncio, com o intuito de economizar energia elétrica, o eletricista troca uma lâmpada incandescente por uma fluorescente e conclui que, em 1 hora, a economia de energia elétrica, em kWh, será de a) 0,015. b) 0,025. c) 0,030. d) 0,040. e) 0,045.
Questão 2
(PUC MG) A geração de energia elétrica através da luz se dá pelo uso de células fotossensíveis, chamadas de células solares fotovoltaicas. As células fotovoltaicas em geral são constituídas de materiais semicondutores, com características cristalinas e depositadas sobre sílica. Essas células, agrupadas em módulos ou painéis, compõem os painéis solares fotovoltaicos. A quantidade de energia gerada por um painel solar é limitada pela sua potência, ou seja, um painel de 145 W, com seis horas úteis de sol, gera aproximadamente 810 Watts por dia. Fonte http://www.sunlab.com.br/Energia_solar_Sunlab.htm Assinale o número de horas em que o painel acima consegue manter acesa uma lâmpada fluorescente de 9 Watts. a) 9 h b) 18 h c) 58 h d) 90 h
Questão 3
Determine a energia consumida mensalmente por um chuveiro elétrico de potência 4000W em uma residência onde vivem quatro pessoas que tomam, diariamente, 2 banhos de 12 min. Dê sua resposta em Kwh. a) 192 b) 158 c) 200 d) 300 e) 90
Questão 4
Sobre um resistor de 100 Ω passa uma corrente de 3 A. Se a energia consumida por este resistor foi de 2Kwh, determine aproximadamente quanto tempo ele permaneceu ligado à rede. a) 15h b) 1,5h c) 2h d) 3 h e) 6h
Resposta - Questão 1
LETRA “E” Da equação do consumo de energia temos: E = P x Δt EFLUORECENTE = 0,015x1 = 0,015 EINCANDECENTE = 0,060x1 = 0,060 Economia = 0,060 – 0,015 = 0,045 As potências foram divididas por 1000, sendo transformadas em Kw.
Resposta - Questão 2
LETRA “D” Com os dados do exercício, podemos calcular a energia fornecida pelo painel elétrico por meio da definição de potência: P = E Dessa forma, temos que: E = 810.24 = 19440 W.h De forma similar, o consumo de energia de uma lâmpada durante um dia é igual a: E = 9.24 = 216 W.h Igualando a quantidade de energia gerada pelos painéis com o consumo de energia das lâmpadas, temos: 19440 = 216.t t = 90 h Logo, quando ligadas ao painel, as lâmpadas funcionam durante 90h.
Resposta - Questão 3
LETRA “A” Da equação da energia consumida temos que E = P x Δt Sabendo que são 8 banhos com duração total de 96 min (1,6h) e considerando os 30 dias do mês, temos: E = 4000 . 1,6 . 30 = 192.000 = 192 Kwh
Resposta - Questão 4
LETRA “C” Da equação da energia consumida temos que E = P x Δt Potência pode ser definida como P = R.i2 Portanto: E = R.i2 . Δt 2000 w.h = 100 . 32 . Δt 2000 w.h = 900 w . Δt Δt = 2,2h Versão desktop Copyright © 2022 Rede Omnia - Todos os direitos reservados Proibida a reprodução total ou parcial sem prévia autorização (Inciso I do Artigo 29 Lei 9.610/98) Um eletricista deve instalar um chuveiro que tem as especificações 220 V — 4 400 W a 6 800 W. Para a instalação de chuveiros, recomenda-se uma rede própria, com fios de diâmetro adequado e um disjuntor dimensionado à potência e à corrente elétrica previstas, com uma margem de tolerância próxima de 10%. Os disjuntores são dispositivos de segurança utilizados para proteger as instalações elétricas de curtos-circuitos e sobrecargas elétricas e devem desarmar sempre que houver passagem de corrente elétrica superior à permitida no dispositivo.
Nesta aula, vamos resolver juntos algumas questões sobre potência e energia elétrica. Antes, no entanto, vamos revisar alguns conceitos e fórmulas importantes. Acompanhe! Potência e energia elétricaVamos 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:E se quiser ajuda para melhorar seu nível de Física em outras matérias, entre em contato comigo e escolha o curso de Física mais adequado para você! 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