Questão 1 (UFPR - 2013)
Devido
ao seu baixo consumo de energia, vida útil longa e alta eficiência, as lâmpadas
de LED (do inglês light emitting diode) conquistaram
espaço na última década como alternativa econômica em muitas situações
práticas. Vamos supor que a prefeitura de Curitiba deseje fazer a substituição
das lâmpadas convencionais das luzes vermelhas de todos os semáforos da cidade
por lâmpadas de LED. Os semáforos
atuais utilizam lâmpadas incandescentes de 100 W. As lâmpadas de LED a serem instaladas consomem
aproximadamente 0,1 A de corrente sob uma tensão de alimentação de 120 V.
Supondo que existam 10.000 luzes vermelhas, que elas permaneçam acesas por um
tempo total de 10 h ao longo de cada dia e que o preço do quilowatt-hora na
cidade de Curitiba seja de R$ 0,50, a economia de recursos associada apenas à
troca das lâmpadas convencionais por lâmpadas de LED nas luzes vermelhas em um ano seria de:
a) R$ 1,650 × 103.
b) R$ 1,606 × 106.
c) R$ 3,212 × 106.
d) R$ 1,55 × 107.
e) R$ 3,06 × 107.
Questão 2 (UFPR - 2014)
Normalmente
as pessoas estão acostumadas a comprar lâmpadas considerando apenas a sua
potência, em watts, pensando que quanto maior a potência, maior será a
iluminação. Contudo, a potência diz apenas qual é o consumo de energia por
unidade de tempo. Para ter uma ideia de qual lâmpada é capaz de iluminar melhor
o ambiente, deve-se utilizar o conceito de fluxo luminoso, que é medido em
lúmens (lm). Quanto mais lúmens, mais iluminado será o ambiente. Outro conceito
importante é a eficiência de uma lâmpada, que é dada pela razão entre o fluxo
luminoso e a sua potência, e permite avaliar o consumo de energia necessário
para produzir determinada iluminação. A tabela a seguir compara características
de diferentes lâmpadas residenciais. A vida útil é o tempo médio, em horas, que
uma lâmpada funciona antes de "queimar".
|
Tipo da Lâmpada
|
Potência (W)
|
Fluxo Luminoso
(lm)
|
Vida útil (h)
|
Preço unitário da
Lâmpada (R$)
|
|
Incandescente
|
60
|
800
|
1.000
|
1,50
|
|
Fluorescente
|
15
|
800
|
10.000
|
10,00
|
|
Led
|
8
|
800
|
50.000
|
50,00
|
Com bases nestas informações, responda os seguintes itens:
a) Se quisermos substituir 8 lâmpadas fluorescentes por lâmpadas de Led, mantendo a mesma iluminação,
calcule a diferença no consumo de energia durante um período de 20.000 horas de
funcionamento. Expresse o resultado em joules.
b) Calcule a diferença no custo da energia consumida, em R$, ao se utilizar uma
lâmpada fluorescente e uma lâmpada de Led
após 20.000 horas de funcionamento. Considere que o custo de 1 kWh de energia
elétrica é igual a R$ 0,40. Inclua também nesse cálculo o custo de substituição
das lâmpadas, tendo como base a vida útil das lâmpadas.
Questão 3 (UFPE - 2014)
A
aldeia de Raoni tem 100 lâmpadas econômicas de 22 W, 11 refrigeradores de 200 W
e 5 TVs de 88 W. Todos estes dispositivos estão ligados em paralelo à rede
elétrica de 220 V. Quando eles estão todos ligados, qual a corrente elétrica
total, em ampères?
a) 12
b) 22
c) 32
d) 42
e) 52
Questão 4 (Uerj - 2013)
Ao
ser conectado a uma rede elétrica que fornece uma tensão eficaz de 200 V, a
taxa de consumo de energia de um resistor ôhmico é igual a 60 W.
Determine o consumo de energia, em kWh, desse resistor, durante quatro horas,
ao ser conectado a uma rede que fornece uma tensão eficaz de 100 V.
Questão 5 (FGV-RJ - 2014)
As
especificações de uso de um chuveiro elétrico são: 220 V, 5.000 W. Se o
chuveiro for ligado em 110 V, sua potência será de
a) 5.000 W.
b) 625 W.
c) 3.125 W.
d) 1.250 W.
e) 2.500 W.
Questão 6 (UFSC - 2013)
LED, do inglês Light Emitting Diode, ou seja, diodo
emissor de luz, é um componente eletrônico, um semicondutor que ao ser
percorrido por uma corrente elétrica emite luz em uma frequência que depende da
dopagem. A grande vantagem do LED é o
baixo consumo de energia e as pequenas dimensões. Na figura abaixo é
apresentado, de forma esquemática, o circuito de uma lanterna de LED. Esta lanterna é composta por três
pilhas em série, de 1,5 V cada, e por seis
LEDs idênticos. A lanterna
funciona da seguinte forma: ao acioná-la pela primeira vez, a chave 1 é ligada;
ao acioná-la pela segunda vez, a chave 2 é ligada; ao acioná-la pela terceira
vez, as duas chaves são desligadas. Os LEDs
em questão possuem uma resistência desprezível. A única limitação técnica para
o funcionamento de um LED é a
corrente elétrica que o percorre. Vamos admitir que, para que um LED funcione perfeitamente, a corrente elétrica
que o percorre deva ser de 20,0 mA. Para garantir isso, um resistor de
resistência R é associado ao LED.
Com base no exposto, assinale a(s) proposição(ões) correta(s).
01. O resistor associado em série ao LED
possui uma resistência de 225,0 Ω.
02. A corrente elétrica que percorre a chave 2, quando acionada, é igual à
corrente elétrica que percorre a chave 1 quando somente ela é acionada.
04. A corrente elétrica que percorre a chave 1 é igual à corrente elétrica que
percorre a chave 2, quando ambas estão acionadas.
08. Os três LEDs ligados à chave 2 estão em série com os outros três LEDs.
16. Ao acionar a chave 1, a resistência do circuito é de 75,0 Ω; ao acionar a
chave 2, a resistência do circuito passa a ser de 150,0 Ω.
32. A função do resistor neste circuito é limitar a corrente elétrica que
percorre o LED.
Questão 7 (Uece - 2014)
Pelo
filamento do farol de um carro passa uma corrente de 4 A. A tensão fornecida ao
farol pela bateria automotiva é de 12 V. Note que nem toda a energia elétrica fornecida
é convertida em energia luminosa, sendo parte dela perdida na forma de calor.
Nessas condições, a potência, em Watts, fornecida à lâmpada é
a) 48.
b) 3.
c) 1/3.
d) 12.
Questão
8 (FGV-SP - 2014)
Uma
pessoa adquiriu um condicionador de ar para instalá-lo em determinado
ambiente. O manual de instruções do aparelho traz, dentre outras, as
seguintes especificações: 9.000 BTUs; voltagem: 220 V; corrente: 4,1 A;
potência: 822 W.
Considere que BTU é uma unidade de energia equivalente a 250 calorias e que o
aparelho seja utilizado para esfriar o ar de um ambiente de 15 m de
comprimento, por 10 m de largura, por 4 m de altura. O calor específico do ar é
de 0,25 cal/(g·°C) e a sua densidade é de 1,25 kg/m3.
O rendimento do aparelho será mais próximo de
a) 82%.
b) 85%.
c) 88%.
d) 91%.
e) 95%.
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