(UFSC - Adaptada) O quadro apresenta os equipamentos elétricos de maior utilização em uma certa residência e os respectivos tempos médios de uso/funcionamento diário, por unidade de equipamento. Todos os equipamentos estão ligados em uma única rede elétrica, alimentada com a voltagem de 220 V. Para proteção da instalação elétrica da residência, ela está ligada a um disjuntor, isto é, uma chave que abre, interrompendo o circuito, quando a corrente ultrapassa um certo valor.
Assinale a proposição correta:
A
É possível economizar 32,5 kWh em 30 dias, diminuindo em 5 minutos o uso diário de cada chuveiro.
B
Se os dois chuveiros forem usados simultaneamente, estando ligados em uma mesma rede e com um único disjuntor, este teria que suportar correntes até 40 A.
C
Em 30 dias, o consumo de energia das lâmpadas é menor do que o consumo da geladeira.
D
Em 30 dias, o consumo de energia da geladeira é menor do que o consumo total dos dois televisores.
E
Em 30 dias, se o kWh custa R$ 0,20, a despesa correspondente apenas ao consumo das lâmpadas é R$ 24,48
Soluções para a tarefa
Resposta:
A
É possível economizar 32,5 kWh em 30 dias, diminuindo em 5 minutos o uso diário de cada chuveiro.
Explicação:
Para verificar qual proposição está correta, é útil completar a tabela fornecida pelo enunciado.
Logo,
a) Correta. Os dois chuveiros representam uma redução de 10 minutos = 1/6 h, o que representa um consumo mensal de 6500 W x (1/6 h) x 30 = 32500 Wh = 32,5 kWh.
b) Incorreta. Como a voltagem é de 220V, a corrente em cada chuveiro é igual a 6500/220 @ 29,5A, logo os dois chuveiros consomem aproximadamente 59 A.
c) Incorreta. O consumo diário das lâmpadas é de 2720 Wh, que é bem maior que o consumo da geladeira (1800 Wh).
d) Incorreta. O quadro mostra que o consumo diário da geladeira é maior que o consumo dos dois televisores.
e) Incorreta. Pelo quadro vemos que o consumo diário das lâmpadas é de 2720 Wh, ou seja, em trinta dias temos um consumo de 81600 Wh = 81,6 kWh. Como o kWh custa R$ 0,20, temos um custo total de R$ 81,6 x 0,20 = R$ 16,32.
Se houver uma diminuição de apenas 5 minutos no uso dos chuveiros, então economizar-se-á 32,5 kWh. Logo, a letra A) é a correta.
Qual a relação entre potência e energia consumida?
A energia consumida equivale à potência elétrica utilizada pelo tempo em que o aparelho está ligado. Ou seja:
Energia (kWh) = Potência do aparelho (em kW) x Tempo ligado (em h)
Vamos analisar cada proposição:
A) Correta. Tem-se 2 chuveiros de 6,5 kW cada. Se considerarmos o tempo de uso de 5 minutos cada por dia, então ao final dos 30 dias teremos uma economia de:
Energia = 2 (chuveiros) x 6,5 kW x 5 (minutos)
Energia = 2 (chuveiros) x 6,5 kW x 5/60 (horas) = 1,083 kWh/dia
Emergia (30 dias) = 1,083 x 30 = 32,49 kWh/mês ≅ 32,5 kWh/mês
B) Incorreta. Primeiro vamos calcular a corrente necessária para cada chuveiro aplicando a fórmula da potência elétrica:
Como temos dois chuveiros então vamos multiplicar por 2:
I = 29,55 x 2 = 59,1 A
Logo, o disjuntor de 40A não suportaria os dois chuveiros.
C) Incorreta. As 14 lâmpadas consomem:
Energia = 4 (lâmpadas) x 25 W x 2 (horas) x 30 (dias) + 3 (lâmpadas) x 40 W x 5 (horas) x 30 (dias) + 4 (lâmpadas) x 60 W x 3 (horas) x 30 (dias) + 3 (lâmpadas) x 100 W x 4 (horas) x 30 (dias)
Energia = 6kWh/mês + 18kWh/mês + 21,6kWh/mês + 36kWh/mês = 81,6 kWh/mês
E a geladeira consumirá:
Energia = 1 (geladeira) x 600 W x 3 (horas) x 30 (dias)
Energia = 54 kWh/mês
Logo, as lâmpadas consumirão mais que a geladeira, em 30 dias.
D) Incorreta. O consumo da geladeira já calculamos na alternativa anterior, agora vamos calcular o consumo dos dois televisores:
Energia = 2 (televisores) x 80 W x 8 (horas) x 30 dias = 38,4 kWh/mês
Portanto, a geladeira consumirá mais que os televisores.
E) Incorreta. As lâmpadas consomem 81,6 kWh, aplicando uma regra de três simples:
1 kWh --------- R$ 0,20
81,6 kWh ---- x (R$)
x = 81,6 x 0,20 = R$ 16,32
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