Questão 115 do ENEM 2022 — Física
A preocupação com a sustentabilidade faz com que se procurem, cada vez mais, métodos eficientes para a economia de energia elétrica. Um procedimento que se pode adotar é a substituição das lâmpadas incandescentes por lâmpadas de LED nas residências. Uma lâmpada incandescente, que opera 8 horas por dia, foi substituída por uma de LED. Elas apresentam 60 W e 8 W de potência nominal de consumo, respectivamente. A redução do consumo de energia elétrica, em quilowatt-hora, obtida durante trinta dias foi
Resolução comentada
A questão pede a economia de energia elétrica, em kWh, ao trocar uma lâmpada incandescente de 60 W por uma de LED de 8 W, funcionando 8 h por dia durante 30 dias. O conceito é a relação entre energia, potência e tempo: E = P · Δt.
A energia consumida é a potência multiplicada pelo tempo de uso; para obter kWh, a potência deve estar em kW e o tempo em horas. O tempo total de funcionamento é:
Δt = 8 h/dia · 30 dias = 240 h
Calcule a energia de cada lâmpada:
Incandescente: E = 0,060 kW · 240 h = 14,40 kWh
LED: E = 0,008 kW · 240 h = 1,92 kWh
A redução do consumo é a diferença:
ΔE = 14,40 − 1,92 = 12,48 kWh
(Outra forma: diferença de potência 52 W = 0,052 kW; 0,052 · 240 = 12,48 kWh.)
A resposta é 12,48 kWh. Os valores 14,40 e 1,92 são os consumos de cada lâmpada isoladamente, e não a economia, que é a diferença entre eles; os valores menores, como 0,24 e 1,80, resultam de erros de tempo ou de conversão de unidades (por exemplo, considerar um só dia ou usar W no lugar de kW).