O cálculo da energia elétrica consumida pelos aparelhos eletrodomésticos pode ser feito com base na potência e no tempo em que cada um desses aparelhos permanece ligado, de modo que a energia elétrica consumida seja calculada em quilowatt-hora (kWh). Saber calcular o consumo de energia é de grande importância para um uso consciente da energia elétrica. Além disso, esse é um assunto bastante popular nas provas do Enem. Show Veja também: Dicas que te ajudarão a estudar Física para fazer a prova do Enem Tópicos deste artigo
Como fazer o cálculo do consumo de energiaPara calcularmos o consumo da energia elétrica, basta sabermos qual é a potência do aparelho, bem como o tempo em que esse aparelho funciona. A fórmula que usamos para calcular o consumo da energia elétrica é a seguinte: P – potência (kW) Δt – intervalo de tempo de uso (h) Essa fórmula mostra que o consumo de energia elétrica, que é medido kWh, pode ser calculado pelo produto entre a potência (em kW), que geralmente é informada no aparelho, e o intervalo de tempo de funcionamento desse aparelho (em horas). A energia elétrica é distribuída por meio de fios condutores sustentados por postes.Como exemplo de cálculo, faremos uma estimativa de qual é o consumo de energia elétrica de um chuveiro convencional. Para tanto, vamos considerar um chuveiro de 4500 W (4,5 kW) que é utilizado 1,5 h (1h e 30 minutos) por dia, durante 30 dias: O cálculo feito acima indica que esse chuveiro consome cerca de 202,5 kWh por mês. Para sabermos o impacto desse consumo no preço da conta de luz, é necessário verificar qual é a média do preço do kWh em sua fatura de energia elétrica, uma vez que esse valor muda de acordo com a região do Brasil. Vamos utilizar aqui o valor de R$ 0,70 por kWh. Acompanhe: O resultado obtido nos fornece uma ideia do consumo mensal de energia por um chuveiro elétrico, que é um dos maiores vilões do consumo elétrico mensal. Algumas estratégias podem ser utilizadas para minimizar os gastos com os banhos, como reduzir o seu tempo de duração, utilizar o chuveiro em temperaturas mais baixas ou, ainda, utilizar outras formas de aquecimento de água, como o gás ou o aquecimento solar. Veja também: Dicas para economia de energia elétrica Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Exercícios sobre o consumo de energia elétricaQuestão 1 - (PUC-Campinas) Há alguns anos a iluminação residencial era predominantemente feita por meio de lâmpadas incandescentes. Atualmente, dando-se atenção à política de preservação de bens naturais, essas lâmpadas estão sendo trocadas por outros tipos de lâmpadas muito mais econômicas, como as fluorescentes compactas e de LED. Em uma residência usavam-se 10 lâmpadas incandescentes de 100 W que ficavam ligadas em média 5 horas por dia. Essas lâmpadas foram substituídas por 10 lâmpadas fluorescentes compactas que consomem 20 W cada uma e também ficam ligadas em média 5 horas por dia. Adotando o valor R$ 0,40 para o preço do quilowatt-hora, a economia que essa troca proporciona em um mês de trinta dias é de: a) R$ 18,00 b) R$ 48,00 c) R$ 60,00 d) R$ 120,00 e) R$ 248,00 Gabarito: letra B. Resolução: Primeiramente, é necessário descobrir qual era o consumo mensal de energia elétrica antes da troca das lâmpadas. Depois, devemos descobrir qual foi o consumo após a troca. Sabendo disso, basta calcular a diferença entre esses dois consumos para, então, multiplicando o resultado obtido pelo valor do kWh, chegarmos à economia mensal. Veja o cálculo do consumo de energia mensal antes da troca das lâmpadas: Em seguida, faremos o cálculo para descobrir o consumo após a troca das lâmpadas: Agora, basta tomarmos a diferença entre esses dois consumos, que é de 120 kWh, e multiplicá-la pelo valor do kWh, que é de R$ 0,40. Fazendo isso, descobriremos que a economia na conta de energia foi igual a R$ 48,00. Veja também: Macetes de fórmulas de Física Questão 2 - (Enem) Entre as inúmeras recomendações dadas para a economia de energia elétrica em uma residência, destacamos as seguintes:
A característica comum a todas essas recomendações é a proposta de economizar energia por meio da tentativa de, no dia, reduzir: a) a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos. b) o tempo de utilização dos aparelhos e dispositivos. c) o consumo de energia elétrica convertida em energia térmica. d) o consumo de energia térmica convertida em energia elétrica. e) o consumo de energia elétrica através de correntes de fuga. Gabarito: letra C. Resolução: Todas as recomendações que foram dadas sugerem que o consumo de energia elétrica pode ser reduzido se evitarmos as perdas desnecessárias de energia em razão do efeito Joule. O efeito Joule explica que a passagem de corrente elétrica por meios resistivos produz calor, o que configura um desperdício de energia elétrica, portanto a alternativa correta é a letra C. Questão 3 - (UTFPR) Em um dia frio, certo chuveiro elétrico é ligado para dissipar uma potência de 7200 W. Se o tempo em que permanece ligado é de dez minutos, a energia elétrica que consome, em kWh, é de: a) 1,5 b) 1,8 c) 2,2 d) 3,0 e) 1,2 Gabarito: letra E. Resolução: A resolução do exercício exige que sejam feitas algumas conversões de unidades, a fim de que encontremos a resposta na unidade adequada, o kWh. Para tanto, devemos transformar a potência, que está em watts, em quilowatts, dividindo-a pelo fator 1000, além de transformar o intervalo de tempo em horas, dividindo-o por 60. Confira o cálculo: O consumo obtido é de 1,2 kWh, portanto a alternativa correta é a letra E. Questão 4 - (IFSP) Ao entrar em uma loja de materiais de construção, um eletricista vê o seguinte anúncio: ECONOMIZE: Lâmpadas fluorescentes de 15 W têm a mesma luminosidade (iluminação) que lâmpadas incandescentes de 60 W de potência.
a) 0,015 b) 0,025 c) 0,030 d) 0,040 e) 0,045 Gabarito: letra E. Resolução: Para resolver o exercício, é necessário levar em conta a diferença entre as potências das duas lâmpadas, que é de 45 W; depois, dividir esse valor pelo fator 1000, uma vez que desejamos obter a quantidade de energia economizada em kWh, e fazer o seguinte cálculo: O resultado obtido indica que a economia de consumo de energia elétrica durante o período de uma hora foi igual a 0,045 kWh, portanto a alternativa correta é a letra E. Por Rafael Helerbrock Quais são os dois principais fatores que influenciam no consumo de energia de um equipamento?A quantidade de energia consumida por cada aparelho depende de sua potência. Dessa forma, o consumo pode variar de acordo com a marca, o tipo e o tamanho do equipamento. Além disso, o seu tempo de uso também é determinante.
O que define o consumo de energia dos equipamentos?Para calcular o consumo de eletricidade, é necessário obter a potência e o tempo durante os quais cada um dos aparelhos de uma residência permanece ligado. Isso quer dizer que o consumo pode ser calculado pelo produto entre a potência (quilowatt) e o intervalo de tempo de funcionamento do equipamento (horas).
O que faz aumentar o consumo de energia?Tributos e Encargos Cobrados Na Conta de Luz. É claro que o maior responsável pelas contas de luz muitos altas no Brasil é a alta carga tributária e demais encargos cobrados nas faturas dos consumidores.
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