Um chuveiro de 4400W de potência é instalado numa residência onde a ddp vale 220V determine

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Questão 57 da prova azul do primeiro dia do Enem 2016 Segunda Aplicação

1. 20A.
2. 25A.
3. 30A.
4. 35A.
5. 40A.

Nesta aula, vamos resolver juntos algumas questões sobre potência e energia elétrica. Antes, no entanto, vamos revisar alguns conceitos e fórmulas importantes. Acompanhe!

Vamos lembrar que quando falamos em potência, estamos nos referindo à rapidez na transformação da energia. Na Eletrodinâmica, teremos a seguinte fórmula:

Nesta mesma fórmula, podemos isolar a energia elétrica. Assim teremos:

Eel = Pot . Δt

Quando não soubermos a potência de um aparelho bipolo, precisaremos da ddp (diferença de potencial ou tensão):

Pot = U . i

Já quando nos depararmos com um resistor, podemos utilizar:

P = R . i²

Exercícios sobre potência e energia elétrica

Questão 1

(UFRRJ) Um chuveiro, quando ligado a uma diferença de potencial constante de 110 V, desenvolve uma potência de 2.200 W. Esse mesmo chuveiro fica ligado nessa d.d.p. todos os dias durante apenas 20 minutos. Nesse caso:

a) qual é a energia, em joules, consumida pelo chuveiro durante 10 minutos?

Quando a questão nos pedir uma resultado em joule, lembre-se de que joule é igual a w.s. Portanto, tudo o que estiver em minutos deve ser convertido.

Sendo assim:

E = P . Δt

E = 2200 . 600

E = 1320000 = 1,32.106 J

b) se 1 kWh custa R$0,20 (vinte centavos), qual é a despesa em reais com esse chuveiro durante um mês (30 dias)?

Temos que calcular a energia em kWh. Deixarei as unidades para facilitar a compreensão. Veja:

E = P . Δt

E = 2,2 . 5 = 11 KWh

Para calcular o custo, basta multiplicar pelo preço: 11 . 0,2 = R$ 2,20

Questão 2

Um chuveiro de resistência constante foi fabricado para funcionar em Santa Catarina, a uma diferença de potencial de 220V e potência de 6000W. Se o mesmo chuveiro for, por engano, ligado a um diferença de potencial de 110V, qual será sua nova potência?

Quando ligado um chuveiro na tomada, a ddp geralmente é constante. Porém, quando trocamos de tomada, a energia que ele dissipa não é a mesma. E como um chuveiro elétrico é um resistor, vamos usar:

Então, primeiro a questão nos disse que a potência era 6000:

Só que o chuveiro foi ligado em uma ddp de 110 e queremos descobrir a nova potência:

Veja que 220 é o dobro de 110. Então, podemos isolar a resistência e igualar as duas fórmulas:

4P = 6000

P = 1500 W

Questão 3

(UFJF) Um computador é ligado a um no-break, que, basicamente, é um sistema armazenador de energia. Quando falta energia elétrica, o no-break entra em funcionamento, fazendo com que o computador permaneça funcionando por mais certo tempo. Determine o tempo máximo que o computador fica ligado, após faltar energia elétrica, sabendo que a potência do computador é de 500W (ou seja, 0,5 kW) e que a energia máxima do no-break é de 2 kWh.

a) 4h

b) 5h

c) 10h

d) 0,4h

e) 0,5h

RESOLUÇÃO:

Para essa questão, vamos usar:

No entanto, cuidado com as unidades. Veja que temos 500 W e 2 kWh e queremos descobrir o tempo. Então, temos que transformar o ‘k’:

Δt = 4 horas

RESPOSTA: A

Questão 4

(UFPE) Um chuveiro elétrico funciona a uma potência de 3600W. Qual o consumo mensal de energia em kwh, se ele é usado durante 15 minutos diariamente? Considere o mês com 30 dias.

a) 27

b) 25

c) 23

d) 21

e) 19

RESOLUÇÃO:

Direto:

E = P . Δt

Veja que a questão nos pede em kWh, ou seja, dividir a potência por 1000. A conversão deve ser feita de minutos para horas e multiplicado por 30 dias:

E = 27 kWh

RESPOSTA: A

Questão 5

(Fatec) No anúncio promocional de um ferro de passar roupas a vapor, é explicado que, em funcionamento, o aparelho borrifa constantemente 20 g de vapor de água a cada minuto, o que torna mais fácil o ato de passar roupas. Além dessa explicação, o anúncio informa que a potência do aparelho é 1440 W e que sua tensão de funcionamento é de 110 V.

Jorge comprou um desses ferros e, para utilizá-lo, precisa comprar também uma extensão de fio que conecte o aparelho a uma única tomada de 110 V disponível no cômodo em que passa roupas. As cinco extensões que encontra à venda suportam as intensidades de correntes máximas de 5 A, 10 A, 15 A, 20 A e 25 A, e seus preços aumentam proporcionalmente às respectivas intensidades.

Sendo assim, a opção que permite o funcionamento adequado de seu ferro de passar em potência máxima, sem danificar a extensão de fio e que seja a de menor custo para Jorge, será a que suporta o máximo de

a) 5 A

b) 10 A

c) 15 A

d) 20 A

e) 25 A

RESOLUÇÃO:

Vamos reunir os dados que temos:

P = 1440 W

U = 110 V

A única coisa que vamos usar de todas as informações dadas é que:

P = U . i

1440 = 110 . i

i ≅ 13,1 A

RESPOSTA: C

Questão 6

(IFBA) Um disjuntor é um dispositivo eletromecânico destinado a proteger circuitos contra a sobrecarga e o superaquecimento. Pretende-se dimensionar um disjuntor para proteger um ambiente cuja rede elétrica fornece uma tensão de 120 V e possui uma lâmpada de 60 W, um ar condicionado de 1000 W e um computador de 140 W. Este ambiente ficará mais bem protegido, considerando-se a tolerância de 30%, com um disjuntor de:

a) 30 A

b) 22 A

c) 20 A

d) 13 A

e) 10 A

RESOLUÇÃO:

Veja que temos que calcular a potência total que o circuito tem que aguentar e considerar 30% a mais.

Lembre-se de que para calcular a potência total, basta somar todas as potências que temos:

P = 60 + 1000 + 140

P = 1200 W

Como queremos saber o disjuntor que precisamos, temos que calcular a potência que o sistema precisa:

P = U . i

1200 = 120 . i

i = 10 A

Não se esqueça da tolerância de 30%:

RESPOSTA: D

Para aprender mais:

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✅ Energia potencial gravitacional
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Quantos amperes tem um chuveiro de 4400W?

Qual a intensidade de corrente elétrica de um chuveiro de potência 4400W ligado numa tensão de 220V?

Qual o consumo geral de energia elétrica de um chuveiro sendo sua potência de 5.000 watts e o tempo diário de utilização de 30 minutos?

Qual disjuntor deve se usar em circuito de um chuveiro elétrico com uma potência de 3.600 W ligado a uma tensão de 220 volts?