O consumo de energia está presente em quase todas as atividades cotidianas, desde o uso de eletrodomésticos e meios de transporte até a produção industrial e o funcionamento das cidades. No Ensino Médio, compreender esse tema exige relacionar conceitos físicos, como potência, trabalho, rendimento e transformação de energia, com questões econômicas e ambientais, como custo tarifário, eficiência energética e emissão de poluentes. Analisar o consumo não significa apenas calcular valores em kWh, mas também interpretar hábitos, tecnologias e escolhas coletivas.
Em problemas mais complexos, é comum comparar equipamentos com diferentes potências, tempos de uso e eficiências, além de avaliar impactos de bandeiras tarifárias, perdas em processos e substituição de fontes energéticas. Esse tipo de raciocínio ajuda a entender por que dois aparelhos podem realizar a mesma função com consumos distintos e como pequenas mudanças de comportamento podem gerar grande efeito ao longo do tempo. As questões a seguir exploram essas relações em contextos realistas e exigem leitura atenta, cálculo e interpretação crítica.
Questões sobre consumo de energia
Questão 01
Gabarito: alternativa B). Correto. Tempo total diário: 48 min = 0,8 h. Consumo mensal = 5,5 kW × 0,8 h × 30 = 132 kWh.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). Correto. Economia mensal: 80 – 48 = 32 kWh. Em 12 meses: 384 kWh. Custo evitado: 384 × 0,90 = R$ 345,60.
Comentários por alternativa:
- A) Valor obtido se a economia mensal fosse 24 kWh, o que não corresponde aos dados.
- B) Representa apenas a economia de um mês, não de um ano.
- C) Equivale a usar tarifa ou diferença mensal maiores que as fornecidas.
- D) Correto. Economia mensal: 80 – 48 = 32 kWh. Em 12 meses: 384 kWh. Custo evitado: 384 × 0,90 = R$ 345,60.
- E) Seria o custo anual do modelo antigo vezes tarifa maior; não é a economia real.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Correto. Diferença de potência: 50 W = 0,05 kW. Consumo evitado: 0,05 × 6 × 25 = 7,5 kWh.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. Diferença de potência: 50 W = 0,05 kW. Consumo evitado: 0,05 × 6 × 25 = 7,5 kWh.
- B) Valor correspondente a diferença de 60 W, não de 50 W.
- C) Resultado de superestimar o tempo total ou a potência economizada.
- D) Seria obtido com 300 horas de uso mensal, acima do enunciado.
- E) Exigiria diferença de potência maior ou mais horas de uso.
Questão 04
Gabarito: alternativa E). Correto. Potência útil = 8,0 × 104 / 5 = 1,6 × 104 W. Rendimento = 1,6 × 104 / 2,0 × 104 = 0,8.
Comentários por alternativa:
- A) Muito abaixo do valor real; desconsidera a relação correta entre trabalho e tempo.
- B) Resulta de dividir grandezas incorretamente ou usar metade da potência útil.
- C) Subestima o rendimento; o motor perde energia, mas não tanto.
- D) Impossível aqui, pois há perdas e a potência útil é menor que a consumida.
- E) Correto. Potência útil = 8,0 × 104 / 5 = 1,6 × 104 W. Rendimento = 1,6 × 104 / 2,0 × 104 = 0,8.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Correto. O chuveiro tem alta potência; pequena redução nele gera economia muito maior que em aparelhos de baixa potência.
Comentários por alternativa:
- A) A diferença de 2 W é muito pequena para gerar economia relevante.
- B) Televisão consome bem menos potência que um chuveiro; efeito mensal é menor.
- C) Correto. O chuveiro tem alta potência; pequena redução nele gera economia muito maior que em aparelhos de baixa potência.
- D) Lâmpada LED já consome pouco; 30 minutos a menos quase não altera a conta.
- E) Roteadores têm baixa potência; 15 minutos diários produzem economia limitada.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). Correto. Consumo: 0,3 kW × 4 h × 22 = 26,4 kWh. Custo: 26,4 × 1,10 = R$ 29,04.
Comentários por alternativa:
- A) Valor muito baixo; parece considerar poucos dias ou potência menor.
- B) Correto. Consumo: 0,3 kW × 4 h × 22 = 26,4 kWh. Custo: 26,4 × 1,10 = R$ 29,04.
- C) Esse é o consumo em kWh multiplicado por tarifa de R$ 1,00, não R$ 1,10.
- D) Corresponde a 18 kWh, abaixo do consumo real do mês letivo.
- E) Superestima o custo, como se o projetor funcionasse mais horas ou tivesse maior potência.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). Correto. Potência média = energia/tempo = 9,0 × 108 J / 900 s = 1,0 × 106 W.
Comentários por alternativa:
- A) Valor dez vezes menor; indica erro na divisão ou no tempo convertido.
- B) Metade do valor correto; surge de conta incompleta.
- C) Muito acima do valor real; incompatível com os dados fornecidos.
- D) Cinco vezes maior que o correto; provavelmente houve erro na conversão do tempo.
- E) Correto. Potência média = energia/tempo = 9,0 × 108 J / 900 s = 1,0 × 106 W.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Correto. Energia consumida = 1.500 × 600 = 9,0 × 105 J. Rendimento = 7,2 × 105 / 9,0 × 105 = 0,8.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. Energia consumida = 1.500 × 600 = 9,0 × 105 J. Rendimento = 7,2 × 105 / 9,0 × 105 = 0,8.
- B) Ainda abaixo do valor calculado a partir dos dados fornecidos.
- C) Subestima o rendimento; a fração útil é maior que 0,6.
- D) Superestima o rendimento; implicaria perdas menores que as calculadas.
- E) Impossível aqui, pois a energia útil é menor que a energia consumida.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). Correto. Consumo evitado no horário de ponta: 12 kW × 3 h × 20 = 720 kWh.
Comentários por alternativa:
- A) Representa apenas 15 dias com 1 hora, ou combinação insuficiente.
- B) Metade do valor correto; como se o desligamento fosse de 1,5 hora diária.
- C) Corresponde a 12 kW por 2,25 h em 20 dias, não ao enunciado.
- D) Correto. Consumo evitado no horário de ponta: 12 kW × 3 h × 20 = 720 kWh.
- E) Exigiria 4,5 horas diárias ou mais dias de interrupção.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Correto. Reduzir tempo diminui o consumo daquele aparelho, mas o efeito no total da casa depende do peso desse uso na conta.
Comentários por alternativa:
- A) Tempo importa, mas não é o único fator; potência também determina o consumo.
- B) Mesmo com potências diferentes, reduzir tempo reduz consumo do aparelho; o erro está no 'total da casa'.
- C) Correto. Reduzir tempo diminui o consumo daquele aparelho, mas o efeito no total da casa depende do peso desse uso na conta.
- D) Consumo depende de potência e tempo: E = P × t.
- E) Tarifa fixa não torna a afirmação verdadeira; ela não altera a física do consumo.
Comentários por alternativa: