Fonte: BADÔ, Fernando; GARATTONI, Bruno. Lâmpada com Internet. In: Revista Superinteressante. v São Paulo: Abril, 2013.

Transcrição

1 1. (Uema 1) A lâmpada com internet Ela é do tipo LED, mas funciona nos soquetes comuns que você tem em casa e emite luz equivalente à de uma lâmpada convencional de 0 watts (mas gasta apenas 8,W ). É preciso conectar um adaptador que já vem com o produto à rede Wi-Fi da sua casa, e instalar um app no seu ipad ou iphone. Fonte: BADÔ, Fernando; GARATTONI, Bruno. Lâmpada com Internet. In: Revista Superinteressante. v São Paulo: Abril, 13. A grandeza física que está relacionada aos números citados é denominada a) tensão elétrica. b) resistência elétrica. c) intensidade de corrente elétrica. d) energia elétrica. e) potência elétrica. Página 1 de 10

2 2. (G1 - ifsul 16) As lâmpadas de LED são muito mais eficientes do que as lâmpadas incandescentes. A tabela abaixo permite perceber essa diferença, basta comparar os valores de potência elétrica para os dois diferentes tipos de lâmpadas. Para cada linha da tabela, o fluxo luminoso é o mesmo (lumens), diferindo apenas no valor da potência elétrica que cada lâmpada precisa para atingir o mesmo resultado luminoso. Fluxo Luminoso Lâmpada Incandescente Lâmpada LED lumens 30 W 4W lumens 4 W 6W 810 lumens lumens lumens Vida útil 60 W 7 W 100 W 10 W 12 W W 1 ano 1 anos Nesse contexto, suponha que, em uma residência, sejam trocadas dez lâmpadas incandescentes de 100 W por dez lâmpadas de LED de mesmo fluxo luminoso. Considere que cada lâmpada permanece ligada 3h por dia e que o custo do kwh é igual a 0,90. Qual é, aproximadamente, a economia gerada na conta de luz com a troca das lâmpadas ao final de trinta dias? a) R$ 72,00 b) R$ 64, c) R$ 18,00 d) R$ 16, 3. (Fepar 16) A partir de 1, por determinação da Aneel, as contas de energia passaram a trazer uma novidade: o Sistema de Bandeiras Tarifárias. As bandeiras verde, amarela e vermelha indicam se a energia custa mais ou menos, em função das condições de geração de eletricidade. Página 2 de 10

3 A Aneel esclarece que a nova tarifa deve-se à utilização de usinas termoelétricas, que geram custos adicionais ao preço da energia para suprir a demanda no País. Esse cenário é resultado, em parte, da escassez de chuvas, que comprometeu a recomposição dos reservatórios das usinas hidrelétricas, principal fonte de geração de energia do Brasil. Enquanto a energia das hidrelétricas custa cerca de R$ 100,00 por MWh, o custo da energia gerada por usinas térmicas, que operam com combustíveis fósseis, como óleo diesel, pode chegar a R$ 800,00 por MWh. Com base no exposto e em conhecimentos sobre o assunto, julgue as afirmativas. ( ) Durante a vigência da bandeira vermelha, um chuveiro de.000 W, ligado por meia hora todos os dias, durante um mês, produz um acréscimo superior a R$ 2,00 na conta de energia. ( ) Para fabricar 1 tonelada de papel, utilizam-se cerca de 3 0 m de água (em circuito fechado) e 3.12 kwh de energia elétrica. Se for produzida por uma usina térmica, a energia elétrica necessária para a fabricação de uma tonelada de papel pode chegar a mais de R$ 2.000,00. ( ) Uma usina térmica, apesar de produzir energia a custo elevado, apresenta um processo em que toda a energia térmica é transformada em energia elétrica. ( ) Durante a vigência da bandeira amarela, uma máquina industrial de.000 W de potência, numa jornada de 8 horas de trabalho, gera uma economia de R$ 8,00 no custo de energia em relação ao mesmo uso durante a vigência da bandeira vermelha. ( ) Segundo a Lei de Faraday, a transformação de energia mecânica em elétrica, nas turbinas de uma hidrelétrica, se deve, no processo de indução elétrica, ao fluxo magnético constante. 4. (Unisinos 16) A intensidade da luz solar sobre a superfície da Terra é de W / m. Supondo-se: 1. uma residência com consumo mensal (30 dias) de 280 kwh, sendo 13 kwh relativos ao 3 aquecimento de água (k 10 ); 2. uma insolação diária de 6 h; e 3. uma eficiência do coletor solar de 0%, 2 a área mínima, em m, de um coletor para atender ao consumo de água quente dessa residência, que tenha as características descritas, é de a). b) 10. c) 30. d) 0. e) 10. Página 3 de 10

4 . (Uerj 16) Painéis fotovoltaicos são equipamentos usados para converter, durante o dia, a energia do Sol em energia elétrica. Considere uma residência onde foram instalados dez desses painéis, cada um deles com 70 W de potência eficaz, produzindo energia durante seis horas por dia sem interrupção. Estime, em kwh, a energia elétrica produzida pelo conjunto de painéis durante um ano. 6. (G1 - ifpe 16) Em muitas casas brasileiras, para um maior conforto, é comum ter instalado um chuveiro elétrico. Seu funcionamento se dá graças à resistência presente em seu interior, cuja função é produzir aquecimento. Todo equipamento com essas características está inserido no grupo dos resistivos. De acordo com essas informações, assinale a alternativa que apresenta apenas equipamentos que pertencem ao grupo dos resistivos. a) Ferro elétrico, geladeira, secador de cabelos. b) Chapinha para cabelos, secador de cabelos, computador. c) Aquecedor elétrico, ar condicionado, ferro elétrico. d) Secador de cabelos, chapinha para cabelos, ferro elétrico. e) Televisão, lâmpada incandescente, forno elétrico. 7. (Fac. Albert Einstein - Medicin 16) Nobel de Física vai para 3 japoneses por iluminação a LED Copenhague - Os japoneses Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura (foto), este último naturalizado americano, foram agraciados nesta terça-feira com o Prêmio Nobel de Física 14 pela invenção, nos anos 90, do LED azul. A descoberta se inscreve no "espírito de Alfred Nobel" de fazer invenções que geram grande benefício à humanidade, afirmou o comitê do Nobel no Instituto Karolinska, em Estocolmo, na Suécia. Por muitos anos, a indústria teve à sua disposição LED de cor vermelha e verde. No entanto, para obter a luz branca, era necessário ter a componente azul. A importância vem do fato que era impossível criar lâmpadas com luz branca sem o uso do azul. Para fazer qualquer coisa, você precisa das três cores primárias (vermelho, verde e azul). Vermelho era mais fácil por causa do arsenieto de gálio que já estava disponível, mas ninguém sabia como fazer o azul, disse Nakamura em uma entrevista em 09. Disponível em: japoneses-por-iluminacao-aled. Adaptado. Empolgado com a divulgação da notícia do prêmio Nobel de Física de 14, o Sr. Piril Ampo resolve desembolsar R$ 60,00 e substituir a lâmpada incandescente de sua sala, cuja potência é de 100W e cujo custo de aquisição foi de R$,00, por uma lâmpada com a tecnologia LED, de 9W, que tem o mesmo fluxo luminoso da lâmpada a ser substituída. Calcule após quantos dias consecutivos de uso, aproximadamente, o Sr. Piril Ampo terá recuperado a diferença entre os valores desembolsados pelas duas lâmpadas. Considere para Página 4 de 10

5 as duas lâmpadas uma utilização diária de 7h e o custo do kwh de R$ 0,30. a) 873 b) 288 c) 2910 d) (Upe-ssa 1 16) Para economizar na conta de energia elétrica, a gerência de uma cafeteria decidiu proibir o uso das tomadas do seu estabelecimento para recargas de baterias de celular. Mesmo com receio de perder o consumo da clientela que, esperando o celular carregar, consome mais no estabelecimento, a equipe de gerentes acredita que isso foi uma boa ideia. Para carregar um aparelho celular completamente, consomem-se aproximadamente 1 Wh de energia elétrica. Admitindo que essa carga seja feita diariamente, na cafeteria por um cliente frequente, estime o custo máximo anual de carga desse aparelho, sabendo que cada kwh custa R$ 0,60. a) R$ 47,00 b) R$ 328,00 c) R$ 91,30 d) R$ 3,30 e) R$ 0,2 9. (Udesc 1) Com relação ao fornecimento de energia elétrica residencial, analise as proposições. I. As lâmpadas incandescentes apresentam um brilho constante, porque a corrente elétrica que chega às residências é contínua. II. A potência elétrica fornecida aos eletrodomésticos residenciais pode ser medida em quilowatt-hora. III. Devem ser instalados transformadores nos postes das ruas, para converter a tensão da rede elétrica externa em um valor compatível com a tensão adequada para o uso residencial. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. d) Somente a afirmativa III é verdadeira. e) Todas afirmativas são verdadeiras. Página de 10

6 10. (G1 - ifsul 1) João, assustado com o aumento do valor de sua conta de luz, resolveu fazer um estudo sobre o consumo de energia elétrica em sua residência. Morador de um apartamento com um quarto, uma sala, uma cozinha e um banheiro, fez uma estimativa do tempo de uso de cada item que consome energia elétrica em cada cômodo da residência. Para tanto, ele elaborou a tabela abaixo. Cômodo Item Potência (Watts) Quarto Cozinha Sala Banheiro 300 Tempo de uso diário (em horas) 1 Computador 1 Forno de Micro-ondas 1 TV 1 Aparelho de TV a cabo 1 chuveiro Considerando os dados da tabela e que o custo de 1kWh 0,2 2, 0, 2, é R$ 0, 70, quantos kwh (quilowatt-hora) os itens do seu apartamento consomem por mês ( 30 dias) e qual é o custo total do valor estimado de sua conta de luz? a) 141kWh e R$ 98, 70 b) 14,8 kwh e R$ 108, 36 c) 18,67 kwh e R$ 111, 07 d) 44 kwh e R$ 380, 80 Página 6 de 10

7 Gabarito: Resposta da questão 1: [E] A unidade watt (W) foi criada para designar potência no Sistema Internacional de Unidades sendo uma justa homenagem a James Watt por todo o seu trabalho de desenvolvimento de motores a vapor. Página 7 de 10

8 Resposta da questão 2: [B] Da tabela, para lâmpadas de 100 W, a economia é de 80 W por lâmpada. Para 10 lâmpadas, a economia é: P 800 W 0,8kW. A economia de energia é: h ΔE PΔt 0,8kW 3 30dias 72 kwh. dia A quantia economizada é: G 72 0,90 G R$64,80. Portanto, a resposta aproximada é a alternativa [B]. Resposta da questão 3: V V F F F. Verdadeira. O Custo do Acréscimo Mensal (CAM) será: R$,0 1 kw 0, h 30 d R$ 4,12 CAM 000 W 100 kwh 1000 W 1 d 1 mês mês Verdadeira. O custo para produzir uma tonelada de papel: Hidrelétrica: R$ 100 1MWh C 312 kwh R$ 312,0 MWh 1000 kwh Termelétrica: R$ 800 1MWh C 312 kwh R$ 0,00 MWh 1000 kwh Falsa. Nenhuma máquina tem 100 % de eficiência e, portanto, as transformações da queima de combustível nas usinas termelétricas sofrem perdas de energia durante o processo. Falsa. Teremos: R$ 2,0 1kW Cam 000 W 8 h R$ 4, kwh 1000 W R$,0 1kW Cvm 000 W 8 h R$ 8, kwh 1000 W Logo, a economia em se operar a máquina em tarja amarela durante 8 h, será de: Econ Cvm Cam R$ 8,80 R$ 4,00 R$ 4,80 Falsa. Para geração de corrente elétrica induzida, temos que ter variação do campo magnético devido a sua rotação ou ainda podemos ter movimento das bobinas em relação ao imã que produz o campo magnético. Em resumo, dever ter movimento relativo entre a bobina e o campo magnético, induzindo, assim, a corrente elétrica. Resposta da questão 4: [A] Consumo mensal para aquecimento de água em watt: E 13 kwh Wh Página 8 de 10

9 Com eficiência de 0%, temos: Wh E Wh 0, Insolação mensal em horas: h 30 dias t h / mês dia mês Potência mensal requerida: E Wh P 1700 W / mês t 180 h / mês E, finalmente, a área mínima para o consumo mensal de água quente será: P 1700 W 2 A A m I W / m Resposta da questão : Sabendo que cada painel tem uma potência de 70 W painéis, logo, a potência total do conjunto é de 700 Watts. e que o conjunto é composto de 10 Assim, se o conjunto irá gerar energia durante 6 horas em um dia, a energia gerada diária será: Ediária Pconjunto t E ou E diária diária 40 Wh 4,2 kwh Assim, em um ano, tem-se a seguinte quantidade de energia gerada: E E 36 4,2 36 anual diária Eanual 133 kwh Resposta da questão 6: [D] Geladeira, computador, condicionador de ar e televisor são receptores, pois a energia dissipada na forma de calor é apenas um "efeito colateral". Dos dispositivos listados, os que transformam energia elétrica em térmica como função principal (equipamentos resistivos) são: secador de cabelos, chapinha para cabelos, e ferro elétrico. A lâmpada incandescente também é um equipamento resistivo, embora a função principal não seja a produção de calor. Resposta da questão 7: [B] A economia de energia é diretamente proporcional a diferença de potência entre as lâmpadas. P dif Pdif 91W Assim, considerando a utilização diária de 7 horas, a economia de energia em um dia é de: Econ C P 7 Dia kwh dif 91 EconDia 0, EconDia 0,1911Re ais Página 9 de 10

10 Para recuperar o valor da diferença entre o custo das lâmpadas (R$ ), levará: nº dias 0,1911 nº dias 288 dias Resposta da questão 8: [D] 1 Wh 1 kwh 36 dias R$ 0,60 Canual R$ 3,28 / ano dia 1000 Wh 1 ano kwh Resposta da questão 9: [D] [I] INCORRETA. A corrente que chega até as residências é alternada. [II] INCORRETA. A unidade de potência elétrica é o Watt. O quilowatt-hora é uma medida de energia. [III] CORRETA. Resposta da questão 10: [A] O consumo mensal é: Cômodo Quarto Cozinha Sala Banheiro Item 1 Computador 1 Forno de Micro-ondas 1 TV 1 Aparelho de TV a cabo 1 chuveiro Potência (Watts) Tempo de uso Consumo diário (em horas) (Watt hora) ,2 2, , , 0 Total O consumo mensal (C) é: C W h C 141 kwh. Calculando o gasto mensal (G) : G 141 0,70 W h G R$ 98,70. Página 10 de 10