Questão 55 do ENEM PPL 2016

1º dia · Ciências da Natureza

Uma família adquiriu um televisor e, no manual do usuário, constavam as especificações técnicas, como apresentado no quadro. Esse televisor permaneceu 30 dias em repouso (stand-by). Considere que a eficiência entre a geração e a transmissão de eletricidade na usina é de 30%.

Tensão de entrada AC 100-240 V
50/60Hz
Consumo de potência 45 W
Potência em repouso 1 W

Que quantidade de energia, em joules, foi produzida na usina para manter o televisor em stand-by?

  1. A
    2{,}59\ \text{MJ}
  2. B
    6{,}05\ \text{MJ}
  3. C
    8{,}64\ \text{MJ}
  4. D
    117\ \text{MJ}
  5. E
    377\ \text{MJ}
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Resolução comentada

O televisor em repouso consome 1 W (a potência de 45 W vale só para ele ligado). Como a usina tem eficiência de 30%, ela precisa produzir mais energia do que o televisor consome, porque parte se perde entre a geração e a transmissão.

  1. Tempo em segundos: 30\ \text{dias} = 30 \cdot 24 \cdot 3600 = 2{,}592\cdot 10^{6}\ \text{s}.

  2. Energia consumida em stand-by: E = P\cdot \Delta t = 1\ \text{W}\cdot 2{,}592\cdot 10^{6}\ \text{s} = 2{,}592\cdot 10^{6}\ \text{J} \approx 2{,}59\ \text{MJ}.

  3. Energia produzida na usina: como só 30% chega ao televisor, E_{usina} = \dfrac{E_{consumida}}{0{,}30} = \dfrac{2{,}592}{0{,}30} \approx 8{,}64\ \text{MJ}.

Portanto, a usina precisou produzir cerca de 8{,}64\ \text{MJ}.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa A engana quem calcula só a energia consumida em stand-by e esquece que a usina precisa gerar mais por causa da eficiência de 30%.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ACalcula só a energia consumida pelo televisor e esquece de dividir pela eficiência de 30%.
  • BNão corresponde a nenhuma etapa correta; resulta de erro no tempo ou na aplicação da eficiência.
  • DUsa a potência de 45 W (televisor ligado) em vez de 1 W e ainda aplica a eficiência: 45\cdot 2{,}592/0{,}3\approx 389 não bate, então é erro de conta.
  • EUsa os 45 W do televisor ligado em vez do 1 W em repouso, aplicando o fator de eficiência.

Assuntos: energia e potência elétrica, rendimento.

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