Dicas sobre potência elétrica no Enem

Olá, estudantes! Hoje o Vestibular Brasil Escola traz para você algumas dicas para os estudos sobre potência elétrica no Enem. Confira!

A potência elétrica é um tema que frequentemente cai nas questões de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, chegando a ser abordada até duas vezes na mesma prova. De acordo com o edital, as questões do Enem podem cobrar:

A relação entre potência e o consumo de energia elétrica;
A relação entre potência elétrica e outras grandezas físicas, como diferença de potencial, corrente e resistência elétrica.

Agora que você já sabe como esse tema é cobrado, veja as dicas sobre potência elétrica no Enem:

Compreender a definição de potência elétrica e conceitos relacionados (Leia nosso artigo sobre Potência dissipada em um resistor), bem como a relação entre potência, resistência, tensão e corrente elétrica;

Conhecer os símbolos utilizados para representar grandezas elétricas e instrumentos de medida;
Interpretar textos e tabelas para identificar os dados necessários para a realização de cálculos e resolver problemas;

Conhecer as equações utilizadas para calcular a potência elétrica.

Veja como cada uma dessas dicas aplica-se nas questões sobre potência elétrica no Enem retiradas de provas anteriores:

Questão 19 – Caderno amarelo da prova de 2009

A instalação elétrica de uma casa envolve várias etapas, desde a alocação dos dispositivos, instrumentos e aparelhos elétricos, até a escolha dos materiais que a compõem, passando pelo dimensionamento da potência requerida, da fiação necessária, dos eletrodutos*, entre outras.   Para cada aparelho elétrico existe um valor de potência associado. Valores típicos de potências para alguns aparelhos elétricos são apresentados no quadro seguinte:

*Eletrodutos são condutos por onde passa a fiação de uma instalação elétrica, com a finalidade de protegê-la.

A escolha das lâmpadas é essencial para obtenção de uma boa iluminação. A potência da lâmpada deverá estar de acordo com o tamanho do cômodo a ser iluminado. O quadro a seguir mostra a relação entre as áreas dos cômodos (em m2) e as potências das lâmpadas (em W) e foi utilizado como referência para o primeiro pavimento de uma residência.   

Planta baixa representando os aparelhos elétricos em uma residência

Obs.: Para efeitos dos cálculos das áreas, as paredes são desconsideradas. 

Considerando a planta baixa fornecida, com todos os aparelhos em funcionamento, a potência total, em watts, será de 

a) 4.070. 
b) 4.270. 
c) 4.320. 
d) 4.390. 
e) 4.470.  

Resolução:

Primeiramente vamos calcular a potência das lâmpadas de acordo com a área de cada cômodo:

Quarto
Área: 2,8 x 3 = 8,4 m²
Potência da lâmpada = 100 W

Sala:
Área = 3 x 3 (m²) = 9 m²
Potência da lâmpada = 100 W

Banheiro:
Área = 1,5 x 2,1 (m²) ≅ 3,1 m²
Potência da lâmpada = 60 W

Corredor:
Área = 0,9 x 1,5 (m²) ≅ 1,3 m²
Potência da lâmpada = 60 W 

Somando esses valores, encontramos a potência total das lâmpadas da casa:

P_Lâmpadas= 100 + 100 + 60 +60
P_Lâmpadas = 320 W

Precisamos obter agora a potência total dos outros aparelhos, para isso, fazemos a soma:

Ptotal = P_Lâmpadas  + P_geladeira  + P_ferro + P_rádio + P_chuveiro + P_televisão + P_som
Ptotal = 320 + 200 + 500 +  50 + 3000 + 200 + 50
Ptotal = 4.390 W

Alternativa d

A eficiência energética, que é um conceito bastante relacionado com o de potência elétrica, também é muito cobrada em questões do Enem. A maioria delas exige uma boa interpretação de texto. É o caso da questão a seguir:

Questão 46 – Prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias de 2012

A eficiência das lâmpadas pode ser comparada utilizando a razão, considerada linear, entre a quantidade de luz produzida e o consumo. A quantidade de luz é medida pelo fluxo luminoso, cuja unidade é o lúmen (lm). O consumo está relacionado com a potência elétrica da lâmpada, que é medida em watt (W). Por exemplo, uma lâmpada incandescente de 40 W emite cerca de 600 lm, enquanto uma lâmpada fluorescente de 40 W emite cerca de 3 000 lm.
Disponível em: http://tecnologia.terra.com.br. Acesso em: 29 fev. 2012 (adaptado). 

A eficiência de uma lâmpada incandescente de 40 W é:
a) maior que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz menor quantidade de luz. 
b) maior que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que produz menor quantidade de luz. 
c) menor que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz a mesma quantidade de luz.
d) menor que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, pois consome maior quantidade de energia. 
e) igual a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que consome a mesma quantidade de energia. 

Resolução

O enunciado diz que podemos calcular a eficiência das lâmpadas pela razão entre a luz produzida e a energia consumida. Sendo assim, podemos obter os seguintes dados:

Lâmpada fluorescente
P = 40 W
Luz = 3.000 lm
Dividimos os valores acima para obter a eficiência energética:
ε = 3000 = 75 lm/W
        40

Lâmpada incandescente
P = 40 W
Luz = 600 lm
Realizando o mesmo cálculo, temos:
ε = 600 = 15 lm/W
       40

Vamos agora analisar cada uma das alternativas:

a) Falsa.  Uma lâmpada fluorescente de 8W produz 600 lm  (75 . 8 = 600) de luz, valor igual à quantidade de luz de uma lâmpada incandescente. 
b) Falsa. De acordo com os cálculos já feitos, a eficiência da lâmpada incandescente é 15 lm/W, o que é menor do que a da lâmpada fluorescente, que é 75 lm/W.
c) Correta. Observando cálculos já realizados, vemos que a eficiência da lâmpada incandescente de 40W é 15lm/W e, quando utilizamos a lâmpada fluorescente de 8 W, o valor obtido é o mesmo. Já a luz produzida pela lâmpada fluorescente de 8W é 600 lm (75 x 8 = 600 lm), mesma quantidade da lâmpada incandescente.
d) Falsa. O motivo da eficiência energética ser menor é que a lâmpada incandescente produz menos luminosidade, e não por consumir maior quantidade de energia conforme é afirmado.
e) Falsa. Na verdade, a eficiência energética é inferior a de uma lâmpada fluorescente de 40 W.

Resposta: Alternativa C

Agora que você já sabe como é a abordagem da potência elétrica no Enem, confira mais alguns artigos que podem ajudá-lo a se sair bem nas possíveis questões sobre esse tema: Potência e rendimento, Funcionamento do chuveiro elétrico, Efeito Joule e Diferença entre lâmpadas fluorescentes e incandescentes.

Bons estudos e boa prova!!