terça-feira, 25 de abril de 2023

Consumo de energia elétrica (exercícios com gabarito)

 

1.       O chuveiro elétrico de uma residência possui potência elétrica equivalente a 5000 W. Sabendo que nessa casa moram cinco pessoas e que cada uma toma dois banhos diários de 15 min, determine o consumo de energia elétrica mensal em KWh correspondente ao chuveiro.

2.       Uma lâmpada incandescente de 60 W permanece ligada 8h por dia. Qual será o consumo de energia elétrica dessa lâmpada, ao final de um mês ?

3.       Qual o consumo de energia de um chuveiro de 2400 W que funciona 4 h por dia durante 30 dias, em quilowatt-hora?

4.       O chuveiro elétrico de uma residência possui potência elétrica equivalente a 3000 W. Sabendo- se que nessa casa moram quatro pessoas e que cada uma toma dois banhos diários de 15 min, determine o consumo de energia elétrica mensal em KWh correspondente ao chuveiro.

5.       Qual o consumo mensal de energia elétrica de um chuveiro, sendo sua potência de 3500w  e o tempo diário de utilização 30 minutos?

6.       Uma lâmpada incandescente de 60 W permanece ligada 8h por dia. Qual o consumo de energia elétrica, semanal, dessa lâmpada?

7.       Um quilowatt-hora (kWh) é a energia que um aparelho de mil watts, um quilowatt, usa em uma hora. Assim, quanta energia é consumida, em kWh, por um chuveiro elétrico de 6000 W durante meia hora?

8.       O dimensionamento de motores elétricos, junto com o desenvolvimento de compressores, é o principal problema da indústria de refrigeração. As geladeiras do tipo “frost-free” não acumulam gelo no seu interior, o que evita o isolamento térmico realizado pelas grossas camadas de gelo formadas pelas geladeiras comuns. A não formação de gelo diminui o consumo de energia. Assim, se uma geladeira tipo “frost-free” de 110w ficar ligada 5 minutos a cada hora, seu consumo diário de energia, em kWh, é de:

                                  (a) 0,22. (b) 44. (c) 220. (d) 440. (e) 24200.

9.       Em 2016, as lâmpadas incandescentes tiveram sua venda definitivamente proibida no país, por razões energéticas. Uma lâmpada fluorescente, considerada energeticamente eficiente, consome 28 W de potência e pode produzir a mesma intensidade luminosa que uma lâmpada incandescente consumindo a potência de 100 W. A vida útil média da lâmpada fluorescente é de 10.000 h e seu preço médio é de R$ 20,00, enquanto a lâmpada incandescente tem vida útil de 1.000 h e cada unidade custaria, hoje, R$ 4,00. O custo da energia é de R$ 0,25 por quilowatt-hora. O valor total, em reais, que pode ser poupado usando uma lâmpada fluorescente, ao longo da sua  vida útil, ao invés de usar lâmpadas incandescentes para obter a mesma intensidade luminosa, durante o mesmo  período de tempo, é:

                                (a) 90,00. (b) 140,00. (c) 200,00. (d) 250,00.

   10. Podemos estimar o consumo de energia elétrica de uma casa considerando as principais fontes desse consumo. Pense na situação em que apenas os aparelhos que constam na tabela abaixo fossem utilizados diariamente da mesma forma, durante um mês. 

Tabela: A tabela fornece a potência e o tempo efetivo de uso diário de cada aparelho doméstico. 

Aparelho

Potência em       kw

Tempo de uso diário (h)

Lâmpadas

2

6

Geladeira

6

24

Chuveiro

3

1

Televisão

1

10

Sabendo-se que 1kwh custa R$0,50, qual será o valor da conta de luz?

11. O ar condicionado de uma residência possui potência elétrica equivalente a 12kW. Sabendo se que fica ligado 10h por dia, determine o consumo de energia elétrica mensal desse ar condicionado?

12. Dez lâmpadas incandescentes de 9W permanecem ligadas 8h por dia. Qual o consumo de energia elétrica dessas lâmpadas ao final do mês? 

13. O chuveiro elétrico de uma residência possui potência elétrica equivalente a 3kW. Sabendo que nessa casa moram três pessoas e que cada uma toma dois banhos diários de 10 min, determine o consumo de  energia elétrica mensal em KWh correspondente ao chuveiro. 

14.O chuveiro elétrico de uma residência possui potência elétrica equivalente a 3kW. Sabendo que nessa casa moram três pessoas e que cada uma toma dois banhos diários de 10 min, determine o consumo de  energia elétrica mensal em KWh correspondente ao chuveiro. 

15.Três lâmpadas incandescentes de 15 W permanecem ligadas 10h por dia. Qual o consumo de energia elétrica  dessas lâmpadas ao final do mês? 

16.Numa residência encontramos um chuveiro elétrico de 5000w que é usado por 30 min diariamente, dois ventiladores de 2kw que ficam ligados 8h por dia, uma geladeira de 7500w   ligada o dia todo. Sabendo-se que 1kwh custa R$ 0,50, quanto será pago ao final do mês pelo morador dessa residência?

17..Podemos estimar o consumo de energia elétrica de uma casa considerando as principais fontes desse  consumo. Pense na situação em que apenas os aparelhos que constam na tabela abaixo fossem utilizados  diariamente da mesma forma, durante um mês

Tabela: A tabela fornece a potência e o tempo efetivo de uso diário de cada aparelho doméstico. 

Aparelho

Potência em   kw

Tempo de uso diário (h)

Lâmpadas

3

8

Geladeira

7

15

Chuveiro

3

2

Televisão

4

8

 

Sabendo-se que 1kwh custa R$0,45, qual será o valor da conta de luz?

 

 



 



18.  Durante uma aula de Física, o professor pede a seus alunos que calculem o gasto mensal de energia elétrica que a escola gasta com 25 lâmpadas fluorescentes de 40 W cada, instaladas em uma sala de aula. Para isso, o professor pede para os alunos considerarem um uso diário de 5 horas, durante 20 dias no mês. Se o preço do kWh custa R$ 0,40 em média, qual o valor encontrado pelos alunos?

 

19.Um consumidor troca a sua televisão de 29 polegadas e 70 W de potência por uma de plasma de 42 polegadas e 220 W de potência. Se em sua casa se assiste televisão durante 6,0 horas por dia, em média, pode-se afirmar que o aumento de consumo mensal de energia elétrica que essa troca vai acarretar é, aproximadamente, de:

 (a) 13 kWh.       (b) 27 kWh.     (c) 40 kWh.      (d) 70 kWh.       (e) 220 kW

 

20. Uma família que costuma controlar seu consumo de energia elétrica registrou, ao final de um mês, os seguintes dados:

Itens

Potência (KW)

Tempo de uso (h)

Chuveiro elétrico

5,5

5

Aquecedor

1,5

8

Ferro elétrico

1,2

10

Secador de cabelos

1,0

4

Lâmpadas (8)

0,5

150

 

Supondo que o valor de um quilowatt-hora (1kWh) de energia elétrica é cerca de R$0,45, e desprezando outros custos além das informações constantes no quadro, a família concluirá que:

 I. O custo mensal de energia elétrica ficará entre 55 e 60 reais.

 II. Dentre os itens listados na tabela, o chuveiro elétrico foi o que gerou a maior despesa.

III. As oito lâmpadas foram as responsáveis pelo menor consumo de energia elétrica. A(s)     afirmativa(s) CORRETA(S) é/são:

(a) I, apenas.      (b) II, apenas.      (c) III, apenas .     (d) II e III, apenas.      (e) I, II e III. 

 21. O americano Thomaz Alva Edson inventou a lâmpada elétrica de incandescência, dispositivo capaz de converter energia elétrica em energia luminosa e energia térmica. Uma residência tem 10 lâmpadas de incandescência com potência elétrica 60 W cada uma. Pretende-se trocá-las por 10 modernas e eficientes lâmpadas de LED de potência 12 W cada. Supondo que todas as lâmpadas permaneçam ligadas durante 5 h por dia, no mês de junho a economia de energia será, graças apenas a esta troca de lâmpadas, em kWh

(a) 28.                   (b) 43.                  (c) 58.              (d) 72.                    (e) 90

 

22. Em uma época de intenso calor, um aparelho de ar-condicionado com potência de 1500 W ficou ligado por mais tempo, chegando à marca mensal de consumo igual a 7500 Wh. Determine por quanto tempo esse aparelho ficou ligado por dia.

23. A conta de luz referente a um período de 30 dias apresentada pela companhia de energia elétrica a uma residência de cinco pessoas indicou um consumo de 300 kWh. A potência média utilizada por pessoa, nesse período, foi de:

(a) 6 W                     (b) 13 W                      (c) 60 W                     (d) 83 W

24.Um chuveiro de 2400 W que funciona 4 h por dia durante 30 dias consome a energia elétrica, em quilowatt-hora, de:

(a) 288 kWh               (b) 320 kWh          ( c) 18 000 kWh         (d) 288 000 kWh

25.  Uma garota usa seu secador de cabelos por um tempo total de 15 min. Sabendo que a potência do aparelho é de 850 W, encontre o consumo total de energia em kWh.

26. Lâmpadas acesas desnecessariamente representam um gasto de energia elétrica. Não se trata do valor da conta de luz, mas de racionalizar o uso da energia, de modo a não esgotar a capacidade de geradora das usinas. É preciso pensar que nossa casa não é a única na cidade e que, embora uma lampadazinha pareça pouco, ao todo são centenas de milhares numa cidade. Para ilustrar este exemplo, calcule o custo mensal que representam 20000 abajures de 40 W ligados 8 horas por noite, numa cidade onde o kWh custa R$ 0,10.

27. Qual o valor pago da energia elétrica, em kWh, utilizada por um aspirador de pó com potência de 0,3 kW que ficou duas horas ligado?

28. Suponha que uma pessoa utilize um chuveiro elétrico de 4.400 W e tome dois banhos demorados de 15 minutos cada um.


a) Quantos kWh serão consumidos pelo chuveiro em um mês?
b) Sabendo que cada kWh custa R$ 0,25, calcule o custo mensal de uso do chuveiro.

29. Calcule o preço da energia consumida mensalmente por uma lava louças de 1500 W que funciona durante 1 hora todos os dias. (dados: cada kWh custa R$ 0,25)

30. Um equipamento eletrônico consome 20W, opera durante 10 horas por dia, durante 30 dias. O custo cobrado do KWh pela concessionária local é de R$1,20.

Ao final do período de 30 dias qual será o valor gasto, em reais, por esse equipamento?

31. Uma lâmpada de LED de 20W fica ligada por 12 horas por 30 dias seguidos. Se a taxa de energia é de R$ 1,50 por kWh consumido, qual o valor do custo total da energia consumida pelo sistema?


Bora conferir as respostas?

Após a leitura do enunciado, separaremos os dados e aplicaremos a fórmula substituindo as letras pelo valor numérico, ok?

Assim:

1.  O chuveiro elétrico de uma residência possui potência elétrica equivalente a 5000 W. Sabendo que nessa casa moram cinco pessoas e que cada uma toma dois banhos diários de 15 min, determine o consumo de energia elétrica mensal em KWh correspondente ao chuveiro.

Separando os dados:

Potência do chuveiro elétrico nessa residência -> P(potência)= 5000w, sabemos que 1000w é igual a 1kw, então: 5000w = 5kw

P = 5kw

tempo usado no(s) banho(s) -> 15min, mas são 2 banhos então teremos 15 x 2 = 30min por pessoa, se moram 5 pessoas e as 5 tomam banho, teremos 30 x 5 = 150 min. hum.... mas o tempo tem q ser em hora --> 60 min é igual a 1h, vimos que o tempo empregado no banho das 5 pessoas é de 150min, convertendo para horas --> 150 : 60 = 2,5h diárias. Mas quero saber o consumo mensal logo, multiplico por 30 ( porque o mês tem 30 dias) 

t = 2,5 X 30 = 75h

tempo usado no(s) banho(s) -> t = 75h

🙋 Qual a fórmula que usaremos? A potência já está em kw, certo? Vamos a fórmula, se já está em kw não preciso dividir por 1000 basta multiplicar a potência pelo tempo.

CE = P . t   => CE = 5 X 75 => CE = 375kwh 

Se preferir pode trabalhar com a potência em w  mas, na fórmula teremos que dividir por 1000. Assim:

 CE =      P . t       =>  CE = 5000 x 75     =>  CE = 375000   => 375kwh

               1000                       1000                            1000

2.       Uma lâmpada incandescente de 60 W permanece ligada 8h por dia. Qual será o consumo de energia elétrica dessa lâmpada, ao final de um mês ?

Separando os dados:

P = 60w                             Repare que a potência está em w.

t = 8h diárias quero calcular o consumo até o final do mês, logo, multiplico pelo total de dias em um mês(30)

t = 8 X 30 = 240h               t = 240h

Fórmula :    CE =      P . t              => CE =    60 X 240      => CE = 14400   => CE = 14,4kwh

                                           1000                                  1000                           1000             

      n 3. Qual o consumo de energia de um chuveiro de 2400 W que funciona 4 h por dia durante 30 dias, em quilowatt-hora? 

        Separando os dados:

          P = 2400w                                 CE =      P . t       =>   CE =  2400 x 120  

          t = 4 x 30 = 120h                                   1000                         1000

                                                

                                                         CE = 288000      => CE = 288kwh

                                                                   1000

         Podemos resolver com a potência em kw (2400w = 2,4kw), dessa forma basta multiplicar 2,4 X 120, obteremos o mesmo resultado -> 288kwh.

        nº4. O chuveiro elétrico de uma residência possui potência elétrica equivalente a 3000 W. Sabendo- se que nessa casa moram quatro pessoas e que cada uma toma dois banhos diários de 15 min, determine o consumo de energia elétrica mensal em KWh correspondente ao chuveiro.

        Esse problema é semelhante ao problema nº1. Mudou a potência do chuveiro e o nº de pessoas que moram na casa.

        Separando os dados:

       P = 3000w => 3kw              t= 30 x 4 = 120 min => t => 2h x 30 => t= 60h 

                                          CE = P.t    =>  CE = 3 x 60    =>      CE = 180kwh

        nº5. Qual o consumo mensal de energia elétrica de um chuveiro, sendo sua potência de 3500w  e o tempo diário de utilização 30 minutos?

       Separando os dados:

       P = 3500w ou 3,5 kw                 t = 30 x 30 = 900min => 15h

                    CE = P.t    =>  CE = 3,5 x 15    =>      CE = 52,5kwh

         nº6. Uma lâmpada incandescente de 60 W permanece ligada 8h por dia. Qual o consumo de energia elétrica, semanal, dessa lâmpada?

           Separando os dados:

         P = 60w

         t = 8h por dia mas eu quero saber o tempo semanal que essa lâmpada fica ligada;

         1 semana = 7 dias, então o tempo será de 8 x 7 = 56h

         t = 56h

                             CE =     P.t        =>   CE = 60 x 56      =>   CE = 60 x 56 

                                       1000                         1000                          1000

        CE = 3.360      =>  CE = 3,36kwh

                 1000

            nº 7.  Um quilowatt-hora (kWh) é a energia que um aparelho de mil watts, um quilowatt, usa em uma hora. Assim, quanta energia é consumida, em kWh, por um chuveiro elétrico de 6000 W durante meia hora?

             Separando os dados:

                 P = 6000w  => 6kw                           lembre-se 1000w é igual a 1kw

               t = meia hora = 30 min = 0,5h

                               CE = P.t    => CE = 6 x 0,5  => CE = 3kw

          Obs: multiplicar por 0,5 é o mesmo que dividir por 2 !

            nº 8.

            Separando os dados:

             P = 110w

             t = 5 min a cada hora, o dia tem 24 h , então, multiplicamos 5 x 24 = 120min

                        60 min é igual a 1h, 120min é igual a 2h

             t = 2h

              CE =     P.t      =>   CE =     110 x 2      =>  CE =  220      => CE = 0,22kwh

                         1000                         1000                        1000

      R:  letra (a)

         nº 9

        Separando os dados:

       lâmpada incandescente                                         lâmpada fluorescente

      P = 100w                                                                  P = 28w

      t = (de vida) 1000h                                                  t = (de vida) 10000h

       para ter o mesmo tempo de vida que

      a lâmpada fluorescente, eu preciso de 

      10 lâmpadas incandescentes.                preço da lâmpada R$ 20,00

      preço por lâmpada R$ 4,00, se preciso

de 10 gastarei R$40,00.                                                      CE =     P.t      

              CE =     P.t                                                                          1000

                          1000                                                             CE =     28 x 10000                                                                                                                                        1000

            CE = 100 x 10000                                                    CE = 280kwh

                        1000

            CE = 1000kwh             

                 1kwh custa R$0,25         

             280 x 0,25= R$ 70,00 + R$ 20,00= R$90,00  lâmp. fluor

           1000 X 0,25 = R$250,00 + R$40,00 = R$ 290,00   lâmp. incan.

            economia R$ 290,00 - R$90,00 = R$ 200,00              

                                      Resposta certa letra (c)



   





 



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