Potência e consumo elétrico
Um forno elétrico e uma lâmpada LED fazem a mesma coisa: transformam energia elétrica em outra forma (calor, luz). Só que o forno faz isso com força total, e a lâmpada quase não gasta nada. Essa diferença se chama potência, e é ela que explica por que uns aparelhos pesam tanto na conta de luz.
A potência: energia a cada segundo
Ligue uma lâmpada LED de $10\ \text{W}$ e um aquecedor de $2000\ \text{W}$ na mesma tensão (as tomadas das casas brasileiras são de $127\ \text{V}$ ou de $220\ \text{V}$, conforme a região). O aquecedor esquenta o ambiente em poucos segundos, e a lâmpada mal fica morna. Por que dois aparelhos ligados à mesma tensão transformam quantidades tão diferentes de energia a cada segundo?
Uma torradeira ligada a $230\ \text{V}$ é percorrida por uma corrente de $2\ \text{A}$. Calcule a potência dela em watts.
Uma torradeira ligada a $230\ \text{V}$ é percorrida por uma corrente de $2\ \text{A}$. Calcule a potência dela em watts.
O carregador de um celular trabalha a $5\ \text{V}$ e fornece uma corrente de $2\ \text{A}$. Que potência fornece ao celular?
O carregador de um celular trabalha a $5\ \text{V}$ e fornece uma corrente de $2\ \text{A}$. Que potência fornece ao celular?
Ordene por ordem crescente de potência típica os seguintes aparelhos: um forno ($2500\ \text{W}$), uma lâmpada LED ($10\ \text{W}$), uma televisão ($100\ \text{W}$) e um…
Ordene por ordem crescente de potência típica os seguintes aparelhos: um forno ($2500\ \text{W}$), uma lâmpada LED ($10\ \text{W}$), uma televisão ($100\ \text{W}$) e um secador de cabelo ($1500\ \text{W}$), como mostra a figura.
Qual transforma mais energia elétrica a cada segundo?
Da potência à corrente
Na etiqueta de um micro-ondas você lê apenas "$230\ \text{V}$" e "$1150\ \text{W}$". Mas é preciso saber quantos ampères vão passar pelo fio para não sobrecarregar a tomada. Como descobrir a corrente se o fabricante só informa a potência?
Um radiador elétrico de $1150\ \text{W}$ é ligado à rede de $230\ \text{V}$. Que intensidade da corrente passa por ele?
Um radiador elétrico de $1150\ \text{W}$ é ligado à rede de $230\ \text{V}$. Que intensidade da corrente passa por ele?
Um forno de $2300\ \text{W}$ está ligado à rede de $230\ \text{V}$. a) Que intensidade da corrente passa por ele? b) A tomada e o cabo da cozinha suportam até…
Um forno de $2300\ \text{W}$ está ligado à rede de $230\ \text{V}$.
- a) Que intensidade da corrente passa por ele?
- b) A tomada e o cabo da cozinha suportam até $16\ \text{A}$: há perigo de sobrecarga utilizando apenas o forno? Justifique.
Potência e energia não são a mesma coisa
Um secador de $2000\ \text{W}$ usado por dez minutos quase não mexe no medidor de energia. Já uma geladeira de apenas $150\ \text{W}$, ligada dia e noite, responde por boa parte da conta no fim do mês. De que grandezas depende, de fato, a energia que pagamos?
Na conta de luz o consumo aparece em $\text{kWh}$. O quilowatt-hora é uma unidade de potência ou de energia? Explique com suas palavras o que significa consumir…
Na conta de luz o consumo aparece em $\text{kWh}$. O quilowatt-hora é uma unidade de potência ou de energia? Explique com suas palavras o que significa consumir $1\ \text{kWh}$.
Uma lâmpada de $100\ \text{W}$ permanece acesa durante $10\ \text{h}$. a) Quanta energia ela consome, em watts-hora? b) Expresse-a em quilowatts-hora.
Uma lâmpada de $100\ \text{W}$ permanece acesa durante $10\ \text{h}$.
- a) Quanta energia ela consome, em watts-hora?
- b) Expresse-a em quilowatts-hora.
Um ventilador de $50\ \text{W}$ está ligado $4\ \text{h}$. Quanta energia consome? Expresse-a em $\text{Wh}$ e em $\text{kWh}$.
Um ventilador de $50\ \text{W}$ está ligado $4\ \text{h}$. Quanta energia consome? Expresse-a em $\text{Wh}$ e em $\text{kWh}$.
O custo na conta de luz
A distribuidora mede a energia consumida na sua casa no medidor de energia e cobra um preço por $\text{kWh}$. Na conta de luz também entram a bandeira tarifária (verde, amarela ou vermelha, que encarece o $\text{kWh}$ quando a geração de energia fica mais cara) e os tributos (como ICMS e PIS/Cofins), que são somados ao valor da energia. Por exemplo, com valores ilustrativos: se a energia custa R$ 100,00 e os tributos somam cerca de 25% sobre a conta, o total sobe para R$ 125,00. Aqui vamos calcular só a energia.
Algumas distribuidoras oferecem a tarifa branca, com preço diferente por horário: o kWh é mais caro no horário de ponta (fim da tarde e início da noite, quando todo mundo usa energia) e mais barato fora de ponta. Por exemplo (valores ilustrativos): R$ 0,90 na ponta e R$ 0,50 fora de ponta. Uma máquina de $2\ \text{kW}$ usada por $2\ \text{h}$ consome $4\ \text{kWh}$: custa $4 \cdot 0{,}90 = \text{R\$}\ 3{,}60$ na ponta e $4 \cdot 0{,}50 = \text{R\$}\ 2{,}00$ fora de ponta. Deslocar o uso para fora de ponta economiza.
Um aquecedor de $1200\ \text{W}$ é ligado $2\ \text{h}$ por dia durante um mês de $30$ dias. a) Expresse a sua potência em quilowatts. b) Calcule a energia que ele…
Um aquecedor de $1200\ \text{W}$ é ligado $2\ \text{h}$ por dia durante um mês de $30$ dias.
- a) Expresse a sua potência em quilowatts.
- b) Calcule a energia que ele consome no mês, em $\text{kWh}$.
- c) Se o preço for de $0,20\ \text{\text{R\$}\ /kWh}$, quanto custa essa utilização?
Uma lâmpada LED de $10\ \text{W}$ dá a mesma luz que uma lâmpada antiga de $60\ \text{W}$, e ambas estão ligadas $5\ \text{h}$ por dia. a) Calcule a energia que cada uma…
Uma lâmpada LED de $10\ \text{W}$ dá a mesma luz que uma lâmpada antiga de $60\ \text{W}$, e ambas estão ligadas $5\ \text{h}$ por dia.
- a) Calcule a energia que cada uma consome em um mês de $30$ dias, em $\text{kWh}$.
- b) Com o $\text{kWh}$ a $0,20\ \text{\text{R\$}\ /kWh}$, quanto dinheiro se economiza por mês com a LED?
Saímos de casa o dia inteiro e deixamos acesa por engano uma lâmpada de $100\ \text{W}$ durante $10\ \text{h}$. a) Quantos $\text{kWh}$ ela consumiu? b) Quanto dinheiro…
Saímos de casa o dia inteiro e deixamos acesa por engano uma lâmpada de $100\ \text{W}$ durante $10\ \text{h}$.
- a) Quantos $\text{kWh}$ ela consumiu?
- b) Quanto dinheiro foi desperdiçado, a $0,20\ \text{\text{R\$}\ /kWh}$?
Economizar energia: etiquetas e comparações
Na etiqueta energética de uma geladeira aparece uma letra entre o A e o G. a) O que essa letra indica? b) Que letra convém escolher para pagar menos na conta de luz? Por…
Na etiqueta energética de uma geladeira aparece uma letra entre o A e o G.
- a) O que essa letra indica?
- b) Que letra convém escolher para pagar menos na conta de luz? Por quê?
A etiqueta de uma geladeira nova indica um consumo de $150\ \text{kWh}$ por ano, enquanto a antiga de casa gasta $450\ \text{kWh}$ por ano. a) Quantos $\text{kWh}$ se…
A etiqueta de uma geladeira nova indica um consumo de $150\ \text{kWh}$ por ano, enquanto a antiga de casa gasta $450\ \text{kWh}$ por ano.
- a) Quantos $\text{kWh}$ se economizam em cada ano com a nova?
- b) Quanto dinheiro representa essa economia a $0,20\ \text{\text{R\$}\ /kWh}$?
Um televisor antigo consome $300\ \text{kWh}$ por ano e um novo, de tecnologia LED, $100\ \text{kWh}$ por ano. O televisor novo custa $\text{R\$}\ 400$ e o $\text{kWh}…
Um televisor antigo consome $300\ \text{kWh}$ por ano e um novo, de tecnologia LED, $100\ \text{kWh}$ por ano. O televisor novo custa $\text{R\$}\ 400$ e o $\text{kWh}$ está a $0,20\ \text{\text{R\$}\ /kWh}$.
- a) Quanto dinheiro se economiza em cada ano com o televisor novo?
- b) Quantos anos levará para a economia compensar o preço do televisor?
- c) Você considera que vale a pena a troca? Justifique a resposta com os dados.
Sem sobrecarregar a instalação
Um cooktop de $2\ \text{kW}$ funciona durante $15\ \text{min}$. a) Expresse esse tempo em horas. b) Calcule a energia consumida, em $\text{kWh}$. c) Quanto custa a…
Um cooktop de $2\ \text{kW}$ funciona durante $15\ \text{min}$.
- a) Expresse esse tempo em horas.
- b) Calcule a energia consumida, em $\text{kWh}$.
- c) Quanto custa a $0,20\ \text{\text{R\$}\ /kWh}$?
Na casa da Lúcia são utilizados diariamente: um forno de $2\ \text{kW}$ durante $1\ \text{h}$, dez lâmpadas LED de $10\ \text{W}$ ligadas $5\ \text{h}$ e uma geladeira…
Na casa da Lúcia são utilizados diariamente: um forno de $2\ \text{kW}$ durante $1\ \text{h}$, dez lâmpadas LED de $10\ \text{W}$ ligadas $5\ \text{h}$ e uma geladeira de $200\ \text{W}$ funcionando $24\ \text{h}$.
- a) Calcule os $\text{kWh}$ que cada equipamento consome por dia.
- b) Quantos $\text{kWh}$ são consumidos no total em um mês de $30$ dias?
- c) A quanto chega a conta de luz do mês a $0,20\ \text{\text{R\$}\ /kWh}$?
A instalação de uma residência admite no máximo $3450\ \text{W}$ ao mesmo tempo; se esse valor for ultrapassado, o disjuntor desarma e a energia elétrica cai. A rede é…
A instalação de uma residência admite no máximo $3450\ \text{W}$ ao mesmo tempo; se esse valor for ultrapassado, o disjuntor desarma e a energia elétrica cai. A rede é de $230\ \text{V}$. A figura compara a potência dos aparelhos com esse máximo.
- a) Qual intensidade máxima a instalação permite?
- b) Podemos usar ao mesmo tempo o forno ($2300\ \text{W}$) e a máquina de lavar ($2000\ \text{W}$)? Justifique com cálculos.
- c) E o forno junto com o micro-ondas ($1150\ \text{W}$)?
Voltando ao início: o forno ($2500\ \text{W}$) consome em uma única hora $2{,}5\ \text{kWh}$ (cerca de R$ 2,00 com o kWh a R$ 0,80), enquanto a lâmpada LED ($10\ \text{W}$) precisaria ficar acesa $250$ horas seguidas para gastar o mesmo.