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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 57 (1º exame) da FUVEST 1999

1º exame · Física: Consumo de energia elétrica e instalações residenciais

– As lâmpadas fluorescentes iluminam muito mais do que as lâmpadas incandescentes de mesma potência. Nas lâmpadas fluorescentes compactas, a eficiência luminosa, medida em lumens por watt (\text{lm/W}), é da ordem de 60\text{ lm/W} e, nas lâmpadas incandescentes, da ordem de 15\text{ lm/W}. Em uma residência, 10 lâmpadas incandescentes de 100\text{W} são substituídas por fluorescentes compactas que fornecem iluminação equivalente (mesma quantidade de lumens). Admitindo que as lâmpadas ficam acesas, em média, 6 horas por dia e que o preço da energia elétrica é de R$ 0,20 por \text{kW.h}, a economia mensal na conta de energia elétrica dessa residência será de, aproximadamente,

  1. A
    R$ 12,00
  2. B
    R$ 20,00
  3. C
    R$ 27,00
  4. D
    R$ 36,00
  5. E
    R$ 144,00
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Resolução comentada

A eficiência luminosa diz quantos lumens cada watt produz. Para ter a mesma iluminação, a lâmpada de maior eficiência precisa de menos potência.

  1. Fluxo luminoso de cada incandescente: 15\ \text{lm/W} \times 100\ \text{W} = 1500\ \text{lm}.

  2. Potência da fluorescente para os mesmos 1500\ \text{lm}: \dfrac{1500}{60} = 25\ \text{W}.

  3. Economia de potência por lâmpada: 100 - 25 = 75\ \text{W}. Com 10 lâmpadas: 750\ \text{W} = 0{,}75\ \text{kW}.

  4. Energia economizada por mês (30 dias, 6 h por dia, ou seja, 180 h):

    E = 0{,}75\ \text{kW} \times 180\ \text{h} = 135\ \text{kW.h}

  5. Valor economizado:

    135 \times 0{,}20 = \text{R\$ } 27{,}00

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AValor sem justificativa direta; não corresponde à economia de 75 W por lâmpada em 180 h.
  • BNão resulta da conta correta; ignora a potência equivalente de 25 W ou erra o tempo de uso.
  • DCorresponde a uma economia de 180 kW.h, que seria obtida com 100 W de diferença por lâmpada em vez de 75 W.
  • ECorresponde ao custo mensal das incandescentes (180 kW.h × R$ 0,20 × 4), ou seja, a um valor muito maior que a economia.

Assuntos: Consumo de energia elétrica e instalações residenciais, Potência elétrica e efeito Joule.

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Ver como caiu na prova Questão 57 no caderno V da FUVEST 1999

Fonte: FUVEST 1999 · 1º exame. Prova oficial ↗