Questão 86 da FUVEST 2009

Question

O que consome mais energia ao longo de um mês, uma residência ou um carro? Suponha que o consumo mensal de energia elétrica residencial de uma família, \mathbf{E_R}, seja 300\text{ kWh} (300\text{ quilowatts}\cdot\text{hora}) e que, nesse período, o carro da família tenha consumido uma energia \mathbf{E_C}, fornecida por 180 litros de gasolina. Assim, a razão \mathbf{E_C/E_R} será, aproximadamente,

Calor de combustão da gasolina \cong 30\ 000\text{ kJ/litro} 1\text{ kJ} = 1\ 000\text{ J}

A
1/6
B
1/2
C
1
D
3
E
5

Answer 1

Questão 86 da FUVEST 2009

1ª fase

O que consome mais energia ao longo de um mês, uma residência ou um carro? Suponha que o consumo mensal de energia elétrica residencial de uma família, \mathbf{E_R}, seja 300\text{ kWh} (300\text{ quilowatts}\cdot\text{hora}) e que, nesse período, o carro da família tenha consumido uma energia \mathbf{E_C}, fornecida por 180 litros de gasolina. Assim, a razão \mathbf{E_C/E_R} será, aproximadamente,

Calor de combustão da gasolina \cong 30\ 000\text{ kJ/litro} 1\text{ kJ} = 1\ 000\text{ J}

A
1/6
B
1/2
C
1
D
3
E
5

Reportar erro na questão

Resolução comentada

Para comparar as duas energias, é preciso colocá-las na mesma unidade. Vamos usar o joule (J).

Energia da residência. Um quilowatt-hora é a energia de uma potência de 1\ \text{kW} = 1\,000\ \text{W} durante 1\ \text{h} = 3\,600\ \text{s}:

1\ \text{kWh} = 1\,000 \cdot 3\,600 = 3{,}6\times10^{6}\ \text{J}

Então:

E_R = 300 \cdot 3{,}6\times10^{6} = 1{,}08\times10^{9}\ \text{J}

Energia do carro. São 180 litros, cada um fornecendo 30\,000\ \text{kJ} = 3\times10^{7}\ \text{J}:

E_C = 180 \cdot 3\times10^{7} = 5{,}4\times10^{9}\ \text{J}

Razão:

\frac{E_C}{E_R} = \frac{5{,}4\times10^{9}}{1{,}08\times10^{9}} = 5

O carro consome cerca de 5 vezes mais energia que a residência ao longo do mês.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

AInverte a razão e ainda erra a conversão, ficando longe do valor correto (E_C/E_R = 5).
BErro de conversão de unidades, como esquecer o fator 3600 s ou confundir kJ com J.
CResultado de comparar grandezas em unidades diferentes, sem converter kWh em joules corretamente.
DErro de conta na conversão ou na multiplicação, que não leva ao valor 5.

Assuntos: conversão de unidades de energia, calor de combustão, quilowatt-hora.

Reportar erro na resolução

Ver como caiu na prova