Exercícios de Energia elétrica

Motores elétricos são dispositivos que transformam energia elétrica em energia mecânica. A foto mostra uma placa com os dados técnicos de um desses motores, em que a potência mecânica do motor, dada em kW, e o seu rendimento, dado em porcentagem, estão com destaque amarelo.

A potência mecânica do motor indica a quantidade de energia mecânica que é fornecida pelo motor no decorrer do seu funcionamento, por unidade de tempo, que, no caso, é de 0,750 kJ a cada segundo. O rendimento do motor é a relação entre a energia mecânica fornecida pelo motor e a quantidade de energia elétrica que é consumida por ele. O motor, ao qual a placa está associada, funcionando durante 40 segundos, consome uma quantidade de energia elétrica de, aproximadamente,

Considere um sistema de carga de bateria hipotético, mostrada na Figura 1, no qual, os gráficos da corrente I(t) e da tensão V (t) são mostradas nas Figuras 2a e 2b. Ao longo do período de carga, que é de 5 h, a energia fornecida pelo carregador, em kJ, é:

A dona de uma loja de artigos esportivos, com a finalidade de promover mais segurança para sua vitrine durante a noite e mais luminosidade em sua fachada durante o dia, instalou uma lâmpada do tipo incandescente em frente sua loja. Após uma breve pesquisa, a proprietária percebeu que sua escolha não apresentava um bom custo‐benefício, com isso, a melhor decisão seria a troca da lâmpada incandescente por uma do tipo fluorescente, que prometia economia e eficiência na iluminação. Admitindo que a potência da lâmpada incandescente seja de 50 W e da lâmpada fluorescente seja de 30 W e que ambas estão ligadas na mesma tensão durante 24h por dia, assinale a alternativa que indica a economia durante um dia de uso, em kWh, advinda da substituição da lâmpada incandescente.

RAIOS NAS TEMPESTADES DE VERÃO

Da energia liberada por um raio, só uma pequena fração é convertida em energia elétrica; a maior parte se transforma em calor, luz, som e ondas de rádio. A fração convertida em energia elétrica é da ordem de 360 quilowatts-hora (kWh), aproximadamente o mesmo que consumiria uma lâmpada de LED de 100 watts (W) acesa durante alguns meses.

Adaptado de ciênciahoje.org.br.

Considere que um mês dura 30 dias e que uma lâmpada de LED funciona com a potência de 25 watts. Essa lâmpada consumirá a fração convertida em energia elétrica mencionada no texto em x meses.

O valor de x é igual a:

Uma pessoa deixou seu computador ligado ininterruptamente durante 30 dias. Sabendo que a potência média desse computador é de 300 W, a quantidade de energia utilizada por ele nesse período, em kWh, foi de

A energia solar é uma fonte de energia renovável e limpa que tem se tornado cada vez mais importante devido à crescente preocupação com o meio ambiente e a necessidade de reduzir as emissões de gases do efeito estufa. A instalação de sistemas fotovoltaicos é uma das maneiras mais comuns de aproveitar a energia solar para gerar eletricidade. Nos últimos anos, houve um avanço significativo na eficiência dos painéis fotovoltaicos, a qual diz respeito ao percentual de energia solar que ele consegue converter em eletricidade. Painéis comerciais disponíveis atualmente têm eficiência típica na faixa de 15% a 22%, embora alguns modelos de painéis de alta eficiência possam atingir eficiências de até 26%. Em uma residência foram instalados painéis fotovoltaicos com rendimento de 18% em uma área do telhado de dimensões 3 m por 6 m.

Sabendo que radiação solar média incidente na superfície da Terra é de 1.000 W/m² e que em um dia o painel fica exposto ao Sol por aproximadamente 6 horas, o total de energia elétrica produzida pelos painéis em um mês será:

Para economizar energia elétrica, o gerente de um estabelecimento comercial resolveu substituir todas as 10 lâmpadas de 100W – 127V, normalmente utilizadas, por outras de 60W – 127V, ligadas às tomadas de 127 V disponíveis. As lâmpadas do estabelecimento ficam acesas durante 5h por dia. Considere 1 mês de 30 dias. Sabendo que 1kWh de energia elétrica custa R$ 0,70, a economia nesse mês foi de

Suponha uma residência em Goiânia que consuma 300 kWh de energia elétrica por mês. Se um painel solar fotovoltaico possui 400W de potência e a radiação solar média diária em Goiânia for de 5,7 horas úteis, com perdas de 20%, quantos painéis solares deverão ser instalados nessa residência para suprir a demanda mensal de consumo de energia elétrica? Marque a alternativa correta:

Uma família tinha uma máquina de lavar roupas de porte médio, de 800 W de potência, que era utilizada uma vez a cada dois dias, permanecendo ligada por 80 minutos em cada um desses dias de uso. Como a máquina já era velha, substituíram-na por outra nova, que, além de tudo, agora lava com água quente e seca as roupas, sendo sua potência de 4 000 W. Uma vez que o regime de lavagem de roupas da família foi mantido igual ao de costume, isto é, com a máquina sendo ligada por 80 minutos a cada dois dias, ao final de um mês de 30 dias, a nova máquina acrescentará na conta de energia, um valor de consumo adicional de

Em uma tentativa de ter um sistema de transporte com emissão zero de CO₂, uma pessoa instalou 4 placas solares de 250 W cada uma em sua casa, que seriam usadas para carregar um carro elétrico Tesla modelo Y, cuja banco de baterias possui capacidade máxima de 75 kWh. Assumindo que as placas solares apresentam eficiência de carregamento da bateria de 100% e que elas funcionem 5 horas por dia, o tempo necessário para fornecer a energia total à bateria do carro é igual a