Os relógios medidores instalados pelas companhias de eletricidade têm o objetivo de medir a quantidade de energia elétrica consumida na sua residência. O período de tempo estimado pelo mês comercial é de 30 dias, ou seja, a cada 30 dias existe uma nova leitura do relógio. Em cada leitura ele anota a potência consumida e multiplica pelo período de uso, nesse caso o mês comercial.
Podemos concluir, que quanto maior a potência dos aparelhos eletrodomésticos e quanto maior for o tempo que ele permanecer ligado, maior será a quantidade de energia elétrica usada que ele utilizará.
Então a energia (E) consumida
por um aparelho ou um conjunto de aparelhos pode ser encontrada por:
E = P ∙ t
Para você calcular quanto irá
pagar pelo consumo de cada aparelho podemos usar a seguinte estratégia:
C = P ∙ t ∙ T($)
OBSERVAÇÃO: Chamamos T($) de tarifa; ela é o valor pago por KWh (quilowatt-hora), ou seja: a cada 1.000 W consumidos por hora pagamos uma taxa.
Exemplo:
Considere um chuveiro elétrico com potência de 6.000 W ligado 15 minutos para cada banho numa família com 4 pessoas adultas. Determine:
a) O valor de energia
consumida
E = P ∙
t
Considere o tempo de 4 pessoas
um total de 1 h por dia x 30 dias = 30 h de uso mensal.
E = 6.000 x 30
E = 180.000 Wh
E = 180 KWh
b) O valor a ser pago para a
concessionária com um valor de R$ 0,75 por cada KWh.
Total a pagar: C = E ∙
T($)
C = 180 x 0,75
C = 135 reais.
Pense um pouquinho mais!
Quais medidas podem ser
adotadas para reduzir o consumo mensal de energia do chuveiro elétrico?
Atividades:
a) Qual será a corrente elétrica no circuito desse aparelho?
b) Qual o seu consumo mensal em KWh se utilizado 4 horas por dia?
(A) 150 KWh.
(B) 250 KWh.
(C) 475 KWh.
(D) 300 KWh.
(E) 375 KWh.
6) A energia elétrica consumida nas residências é medida, em quilowatt-hora, por meio de um aparelho medidor de consumo. Todo o mês é feita uma medição, comparando com uma medição anterior, como no exemplo abaixo.
Suponha que as medidas
indicadas no exemplo acima tenham sido feitas em uma cidade em que o preço do
quilowatt-hora fosse de R$ 0,70. O valor a ser pago pelo consumo de energia
elétrica registrado seria de:
(A) R$ 211,40.
(B) R$ 302,20.
(C) R$ 311,25.
(D) R$ 296,30.
7) (ENEM) A tabela a seguir mostra os principais eletrodomésticos e suas quantidades em uma residência com quatro pessoas, a potência elétrica de cada equipamento e o tempo mensal de funcionamento em horas.
Supondo que a companhia de energia elétrica cobre R$ 0,50 por cada KWh consumido, determine o custo mensal da energia elétrica para essa residência.
(A) R$
215,00
(B) R$
178,25
(C) R$
355,00
(D) R$
329,30
(E) R$
274,40
8) (ENEM) 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.
Tabela: A tabela fornece a potência e o tempo efetivo de uso diário de cada aparelho doméstico.
Supondo
que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1 KWh é de R$0,40, o consumo de
energia elétrica mensal dessa casa é de, aproximadamente:
(A) R$135.
(B) R$165.
(C) R$190.
(D) R$210.
(E) R$230.
9) Em uma época de intenso calor,
um aparelho de ar-condicionado com potência de 1.500 W ficou ligado por mais
tempo, chegando à marca mensal de consumo igual a 7.500 Wh. Determine por quanto
tempo esse aparelho ficou ligado por dia.
(A) 2 h.
(B) 4 h.
(C) 5 h.
(D) 6 h.
(E) 7,5 h.
10) (ENEM-adaptado) Como medida de economia, em uma residência com 4 moradores, o consumo mensal médio de energia elétrica foi reduzido para 300 kWh. Se essa residência obedece à distribuição dada no gráfico:
a) Qual o
valor do consumo mensal referente ao chuveiro?
b) Qual
deve ser o consumo diário referente ao chuveiro?
c) Qual
deve ser o consumo diário com chuveiro feito por cada morador?
d) Agora
se nela há um único chuveiro de 5.000 W, pode-se concluir que o banho diário de
cada morador passou a ter uma duração média, em minutos, de:
(A) 2,5.
(B) 5,0.
(C) 7,5.
(D) 10,0.
(E) 12,0.
11) O quadro abaixo mostra alguns aparelhos eletrodomésticos, sua potência e o intervalo de tempo que permanecem ligados durante um dia.
|
Quantidade |
Aparelho |
Potência
(W) |
Intervalo
de tempo (h) |
|
6 |
Lâmpadas |
60 |
10 |
|
2 |
Chuveiro |
3.600 |
1 |
|
1 |
Torneira elétrica |
4.000 |
1 |
|
1 |
TV |
100 |
8 |
Determine:
a) o consumo, em kWh, de
energia elétrica em um dia. b) o custo da energia elétrica consumida em um dia
sabendo que 1 kWh custa R$ 0,40.
12) Uma família com quatro
pessoas planeja substituir um chuveiro elétrico de 5.000 W por um sistema de
aquecimento solar, cujo custo de instalação é de R$ 3.000,00. Considerando
que o chuveiro é usado todos os dias por um período total de duas horas e que o
custo da energia elétrica é de R$ 0,40/kWh, em quanto tempo o investimento
no sistema de aquecimento solar será recuperado?
13) Um forno elétrico, ligado a uma tensão de 120 V, é percorrido por uma corrente de 15 A, durante 6 minutos. Uma lâmpada comum, de 60 W, ligada na mesma tensão de 120 V, consumiria a mesma energia que o forno num intervalo de tempo de:
(A) 1 hora.
(B) 2 horas.
(C) 3 horas.
(D) 4 horas.
14) Quanto tempo deveria estar ligada uma lâmpada elétrica de 60 W para que consumisse a mesma quantidade de energia elétrica que um chuveiro de potência 5.400 W, ligado durante 20 minutos?
15) Uma lâmpada de LED tem as seguintes
especificações impressas em seu revestimento plástico: 110 V / 40 W.
a) O que significam esses valores?
b) Qual a corrente que percorre o filamento?
c) Qual a energia que ele consome em um mês,
admitindo-se que ela fica ligada 5 horas por dia?
d) Qual a potência que essa lâmpada vai
dissipar se for ligada em 127 V, supondo que sua resistência permanece
constante?
16) Um chuveiro elétrico traz uma plaqueta de fábrica com as especificações (220 V – 2.200 W/4.400 W). O chuveiro possui uma chave seletora que pode ser colocada na posição “INVERNO”, na posição “VERÃO” ou na posição “DESLIGADO”. Supondo-o corretamente instalado e considerando que o custo da energia elétrica é de R$ 0,40/kWh, determine:
a) a intensidade da corrente
elétrica que atravessa esse chuveiro quando usado com a chave na posição
“VERÃO”;
b) o custo de um banho de meia
hora com a chave seletora na posição “INVERNO”.
17) (ENEM-1999) Lâmpadas incandescentes são normalmente projetadas para trabalhar com a tensão da rede elétrica em que serão ligadas. Em 1997, contudo, lâmpadas projetadas para funcionar com 127 V foram retiradas do mercado e, em seu lugar, colocaram-se lâmpadas concebidas para uma tensão de 120 V. Segundo dados recentes, essa substituição representou uma mudança significativa no consumo de energia elétrica para cerca de 80 milhões de brasileiros que residem nas regiões em que a tensão da rede é de 127 V.
A tabela a seguir apresenta
algumas características de duas lâmpadas de 60 W, projetadas respectivamente
para 127 V (antiga) e 120 V (nova), quando ambas encontram-se ligadas numa rede
de 127 V.
Acender uma lâmpada de 60 W e
120 V em um local onde a tensão na tomada é de 127 V, comparativamente a uma
lâmpada de 60 W e 127 V no mesmo local, tem como resultado:
(A) mesma potência, maior intensidade de
luz e maior durabilidade.
(B) mesma potência, maior intensidade de
luz e menor durabilidade.
(C) maior potência, maior intensidade de
luz e maior durabilidade.
(D) maior potência, maior intensidade de
luz e menor durabilidade.
(E) menor potência, menor intensidade de
luz e menor durabilidade.
18) (Unesp-SP) O Programa
Brasileiro de Etiquetagem (PBE) tem o objetivo de orientar o consumidor quanto
ao consumo e a eficiência energética dos principais eletrodomésticos nacionais.
A figura 1 ilustra a etiqueta de um chuveiro elétrico, apresentando a tensão
nominal de funcionamento e as potências nominal e econômica (potência máxima e
mínima do chuveiro). Em um banheiro, foram instalados esse chuveiro (C) e duas
lâmpadas idênticas (L), de valores nominais (110 V - 60 W) cada, conforme a
figura 2.
a) Calcule a intensidade da
corrente elétrica, em ampères, que atravessa o chuveiro e determine a
resistência elétrica, em Q, desse chuveiro quando ele opera com sua potência
econômica.
b) Considere que as duas
lâmpadas desse banheiro fiquem acesas simultaneamente por 30 minutos e que,
nesse intervalo de tempo, o chuveiro permaneça ligado por 20 minutos, operando
com sua potência nominal. Admitindo que 1 kWh de energia elétrica custe R$
0,50, calcule o gasto, em reais, gerado nos 30 minutos desse banho, devido ao
funcionamento do chuveiro e das lâmpadas.
19) (Uece) A Agência Nacional de
Energia Elétrica anunciou bandeira vermelha 2 para as contas de luz de junho
deste ano, o que significa um adicional de R$ 5,00 para cada 100 kWh
consumido. Considerando que uma certa indústria utilizou um resistor para aquecimento,
cuja potência é 50 kW por 4 horas durante esse mês, o adicional na conta associado
a este consumo foi de:
(A) 50 reais.
(B) 10 reais.
(C) 200 reais.
(D) 4 reais.
Você gostaria de comprar um ar
condicionado e para isso vasculhou revistas, sites, pediu conselhos aos amigos
para indicarem o mais eficiente que pudessem. Sua expectativa acabou quando
você aprendeu a observar as indicações do selo PROCEL de eficiência energética
que os eletrodomésticos trazem. Esse selo é um indicador de eficiência e baixo
consumo do eletrodoméstico e agora você está na dúvida entre dois modelos.
Abaixo seguem as fotografias do selo dos equipamentos de ar condicionado com
algumas informações importantes para comparação.
Percebemos que ambos estão bem
avaliados no Nível A de economia,
porém a foto da direita representa um consumo muito maior que o aparelho da
direita na foto acima.
Final: Suponha que você conheça a corrente
elétrica do circuito de uma torradeira, a tensão a que ela está submetida, a
energia elétrica transformada em térmica e o tempo que ela ficou ligada. Sugira
duas maneiras de calcular sua potência elétrica.
Aprofunde-se:
Alessandro Volta: https://pt.wikipedia.org/wiki/Alessandro_Volta
Georg Simon Ohm: https://pt.wikipedia.org/wiki/Georg_Simon_Ohm
André-Marie Ampère: https://pt.wikipedia.org/wiki/Andr%C3%A9-Marie_Amp%C3%A8re
James Watt: https://pt.wikipedia.org/wiki/James_Watt
Nikola Tesla: https://pt.wikipedia.org/wiki/Nikola_Tesla
Thomas Edison: https://pt.wikipedia.org/wiki/Thomas_Edison
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