Em uma Unidade de Pronto Atendimento foi adquirido um novo aparelho para realizar manobras cardiovasculares em situação de emergência. O manual afirma que o aparelho consome 5 kJ de energia a cada segundo e seu uso deve se dar durante 8 minutos em cada paciente. A conta de energia elétrica paga pelo hospital apresenta que o valor de cada quilowatt-hora (kWh) é R$ 0,60 Qual será o valor gasto em 30 dias, caso o aparelho seja utilizado em 4 pacientes por dia?
Soluções para a tarefa
O enunciado nos fornece a potência (5 kJ/s) do aparelho de manobras cardiovasculares, assim como o preço da energia no local (R$ 0,60/kwh). Podemos então calcular a energia gasta por cada aparelho em 30 dias e chegaremos ao valor gasto de R$ 48,00.
Energia e Potência:
A potencia de um aparelho é definida como a variação de energia gasta por esse aparelho por determinado intervalo de tempo. Em forma de equação fica:
No SI (Sistema Internacional de Unidades) a unidade de energia é Joules (J) e a de tempo é segundos (s). Assim, a unidade de potencia é Joules por segundo (J/s), que por definição é igual a 1 Watt (1 J/s = 1 W).
Outra unidade de energia muito utilizada para medir o consumo de energia elétrica é o quilowatt-hora (kWh). Esta unidade mede quanta energia um aparelho com potencia de 1 kW gasta se utilizado por uma hora.
Energia gasta pelo aparelho cardiovascular:
Resumindo os dados que o enunciado nos deu temos:
Potencia do aparelho: P = 5 kJ/s = 5 kW
Tempo de aplicação por utilização: t = 8 min = 8/60 h
Preço da energia elétrica: Pe = R$ 0,60 /kWh
Aparelho utilizado em 4 pacientes por dia.
Qual o valor gasto em 30 dias?
Vamos calcular a energia gasta pelo aparelho a cada aplicação. Vimos que , então para saber a quantidade de energia gasta basta multiplicar a potência pelo tempo de aplicação. Vamos utilizar o tempo em horas, já que o preço foi dado por kWh.
Eap = 5 kW · 8/60 h
Sabemos também que este aparelho é utilizado em 4 pacientes por dia, então basta multiplicar Eap por 4 para saber a energia total gasta pelo aparelho por dia.
Edia = 4 · 5 kW · 8/60 h
Queremos saber a energia total gasta após 30 dias, então basta multiplicar o resultado anterior por 30.
Etot = 30 · 4 · 5 kW · 8/60 h
Etot = 80 kWh
Valor gasto pelo aparelho
Como sabemos a quantidade de energia gasta pelo aparelho em kWh e o preço de cada kWh, basta fazer a multiplicação:
V = Etot · Pe
V = 80 kWh · R$ 0,60 /kWh
V = R$ 48,00
Obtemos então que o aparelho gasta R$ 48,00 a cada 30 dias.
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