Enem 2017 - Questão 110 (Caderno 7 - Azul - 2ª Aplicação)

(Enem 2017) As lâmpadas econômicas transformam 80% da energia elétrica consumida em luz e dissipam os 20% restantes em forma de calor. Já as incandescentes transformam 20% da energia elétrica consumida em luz e dissipam o restante em forma de calor. Assim, quando duas dessas lâmpadas possuem luminosidades equivalentes, a econômica apresenta uma potência igual a um quarto da potência da incandescente.

Quando uma lâmpada incandescente de 60 W é substituída por uma econômica de mesma luminosidade, deixa-se de transferir para o ambiente, a cada segundo, uma quantidade de calor, em joule, igual a


O enunciado afirma que, para lâmpadas de mesma luminosidade, a econômica apresenta potência igual a 1/4 da incandescente. Então temos:

$$ P^{\textrm{inc}} = 60 \ \textrm{W} $$ $$ P^{\textrm{eco}} = \frac{P^{\textrm{inc}}}{4} = \frac{60}{4} = 15 \ \textrm{W} $$

A lâmpada econômica dissipa 20% da energia elétrica no ambiente. Então, para cada segundo, temos:

$$ E_{\textrm{total}}^{\textrm{eco}} = P_{\textrm{total}}^{\textrm{eco}} \Delta t = 15 \cdot 1 = 15 \ \textrm{J} $$ $$ E_{\textrm{diss}}^{\textrm{eco}} = 20 \% \ E_{\textrm{total}}^{\textrm{eco}} = 0,2 \cdot 15 = 3 \ \textrm{J} $$

E a incandescente dissipa 80% da energia. Então, analogamente:

$$ E_{\textrm{total}}^{\textrm{inc}} = P_{\textrm{total}}^{\textrm{inc}} \Delta t = 60*1 = 60 \ \textrm{J} $$ $$ E_{\textrm{diss}}^{\textrm{inc}} = 80 \% \ E_{\textrm{total}}^{\textrm{inc}} = 0,8 \cdot 15 = 48 \ \textrm{J} $$ Então, deixa-se de dissipar para o ambiente, a cada segundo, uma quantidade de calor igual a: $$ Q_{\textrm{diss}} = \Delta E_{\textrm{diss}} = 48 - 3 = 45 \ \textrm{J} $$

Resposta: d

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