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Lista Eletrodinâmica – Energia, Consumo e Potência Professor Derick Kugler – derick.fisica@hotmail.com 01 - (ACAFE SC/2014) Em uma situação cotidiana, uma pessoa liga duas lâmpadas incandescentes em paralelo em uma rede de 220V. As lâmpadas apresentam certa intensidade luminosa (brilho), sendo que a lâmpada 2 tem um filamento de mesmo material, mesmo comprimento, mas é mais grosso que o filamento da lâmpada 1. Nessas condições, a alternativa correta é: a) Desligando a lâmpada L1, a lâmpada L2 diminui o seu brilho. b) A lâmpada L1 brilha mais que a lâmpada L2. c) As lâmpadas L1 e L2 tem o mesmo brilho. d) A lâmpada L2 brilha mais que a lâmpada L1. 02 - (UDESC) Um determinado resistor é ligado entre os terminais de uma bateria de 1,5 V. A potência dissipada no resistor é 0,150 W. O mesmo resistor é então ligado entre os terminais de uma bateria de 3,0 V. A potência dissipada nesse caso é: a) 0,300 W. b) 0,600 W. c) 0,150 W. d) 0,075 W. e) 0,035 W. 03 - (PUC RS) Em relação à rede elétrica e aos aparelhos resistivos de uma casa são feitas as seguintes afirmativas: I. Exceto algumas lâmpadas de Natal, todos os aparelhos são ligados em paralelo. II. O aparelho de maior potência é o que tem mais resistência. III. O disjuntor (ou fusível-está ligado em série com os aparelhos protegidos por ele. Analisando-se as afirmativas, conclui-se que a) somente I é correta. b) somente II é correta. c) somente III é correta. d) I e II são corretas. e) I e III são corretas. 04 - (PUC RS) Uma lâmpada incandescente de 100 W, ligada durante 24 horas, dissipa energia elétrica de: a) 0,24 kwh b) 2,4 kwh c) 4,8 kwh d) 12 kwh e) 24 kwh 05 - (FURG RS) As especificações de um chuveiro são 220 V e 4.000 W. Se esse chuveiro for ligado em uma rede de 110 V, ele dissipa uma potência de: a) 1.000 W b) 1.100 W c) 2.200 W d) 4.000 W e) 8.000 W 06 - (PUC PR) O circuito representado abaixo é constituído de uma fonte de fem 28 V, resistência interna nula e de três resistores. A potência dissipada no resistor de 3 é: a) 64 W b) 48 W c) 50 W d) 80 W e) 30 W 07 - (PUC PR) Um indivíduo dispõe de duas lâmpadas iguais, isto é, tensão 120V potência 100W, e deseja ligá-las a uma tomada de corrente de 220V. Qual das alternativas abaixo é a forma correta de associá-las de maneira a satisfazer às especificações do fabricante. I. Lista Eletrodinâmica – Energia, Consumo e Potência Professor Derick Kugler – derick.fisica@hotmail.com II. III. IV. É correta ou são corretas: a) Somente I. b) Somente III. c) Somente II. d) I e II. e) II e IV. 08 - (ACAFE SC) Ao mexer na parte elétrica de uma casa, muitos acidentes podem ser evitados, tendo-se alguns procedimentos de segurança. Das alternativas relacionadas abaixo, a que corresponde a um procedimento FALSO é: a) Não se deve ligar na mesma tomada muitos aparelhos, pois os fios podem aquecer, causando curto circuito. b) Não se deve lidar com aparelhos elétricos tendo as mãos molhadas. c) Pode-se mexer dentro de um aparelho de TV, tendo sido o mesmo recém desligado. d) Ao fazer algum reparo na instalação, deve-se desligar o disjuntor ou a chave geral. e) Ao trocar uma lâmpada incandescente, a rosca metálica da mesma não deve ser tocada, mesmo com o interruptor desligado. 09 - (ACAFE SC/2000) Eletricidade em casa! Suponha que você se mude de São Paulo, onde a tensão da rede é 110 V, para Florianópolis, onde a tensão da rede é 220 V, e traga consigo um aquecedor elétrico. Você pode manter a mesma potência do aquecedor substituindo a resistência original de 8,0 por uma outra, cujo valor, em , seja: a) 16 b) 32 c) 4 d) 2 e) 64 10 - (ACAFE SC/2000) O chuveiro do banheiro de Paulo é de 3000W de potência e o disjuntor pelo qual passa a corrente elétrica do chuveiro é de 20A. A tensão da rede elétrica na região onde Paulo mora é de 220V. Se trocar o seu chuveiro por um de 6000W de potência, para ele funcionar normalmente: a) deverá substituir o disjuntor por outro de 25A. b) poderá usar o mesmo disjuntor. c) deverá substituir o disjuntor por outro de 15A. d) deverá substituir o disjuntor por outro de 30A. e) deverá substituir o disjuntor por outro de 10A. 11 - (ACAFE SC/2001) Uma lâmpada elétrica, na rede de 220V, fica ligada em sua potência nominal de 60W, durante 11 horas. Para consumir a mesma quantidade de energia, um chuveiro de 2640W, ligado nesta mesma rede, deverá ficar ligado por _____ minutos. A alternativa que completa o enunciado acima é: a) 1,1 b) 1,5 c) 11 d) 60 e) 15 12 - (ACAFE SC/2002) Ao adquirir um eletrodoméstico, estando preocupado com o consumo de energia, deve-se observar o aparelho, considerando: a) a voltagem. b) a corrente. c) a potência. d) a freqüência. e) o tamanho. 13 - (UFPR/2003) Um aquecedor elétrico e uma lâmpada estão ligados em paralelo. Verifica-se que o aquecedor dissipa uma maior quantidade de energia do que a lâmpada num dado intervalo de tempo. Com base nessas informações, é correto afirmar: 01. A intensidade da corrente elétrica no aquecedor é menor do que a intensidade da corrente elétrica na lâmpada. 02. A resistência do aquecedor é maior do que a resistência da lâmpada. 04. O aquecedor e a lâmpada estão submetidos a uma mesma diferença de potencial. Lista Eletrodinâmica – Energia, Consumo e Potência Professor Derick Kugler – derick.fisica@hotmail.com 08. A resistência equivalente da ligação em paralelo do aquecedor e da lâmpada é menor do que a resistência da lâmpada. 16. A potência elétrica dissipada no aquecedor é maior do que a potência elétrica dissipada na lâmpada. 14 - (UEPG PR/2002) Numa casa comum, alimentada com uma tensão de 110 V, são utilizadas quatro lâmpadas de 60 W, três lâmpadas de 100 W e também um chuveiro elétrico de 5.400 W. Diariamente, em média, as lâmpadas de 60 W ficam ligadas por duas horas, as de 100 W ficam ligadas por quatro horas e o chuveiro fica ligado por meia hora. Com base nestes dados, assinale o que for correto. Obs.: Watt-hora (Wh) é a energia correspondente à potência (watts) fornecida em uma hora (1Wh = 3.600 J). 01. Para reduzir o consumo dessa casa em 20% é preciso diminuir o consumo diário médio em 876 Wh. 02. O consumo diário médio dessa casa é de 4.380 Wh. 04. Quando todas as lâmpadas e o chuveiro estão ligados, a corrente elétrica no circuito que alimenta a casa é de 54 A. 08. Apenas a substituição das lâmpadas de 100 W por fluorescentes modernas de 15 W, cuja intensidade de iluminação é semelhante, é insuficiente para reduzir o consumo diário médio nessa casa em 20% ou mais. 16. Considerando que, nessa casa, todas as lâmpadas e o chuveiro formam um circuito paralelo, a resistência equivalente do circuito é igual a 2,03 . 15 - (UEPG PR/2003) Sobre o sistema formado por uma bomba de água elétrica que é ligada a uma rede de 110 V, conforme as instruções do fabricante, e cujo motor, em pleno funcionamento, consome 385 W da rede, assinale o que for correto. 01. O motor é percorrido por uma corrente elétrica de 3,5 A. 02. O motor converte energia elétrica em trabalho mecânico, necessário para o bombeamento da água. 04. Ao atravessar o motor da bomba, as cargas elétricas ganham energia elétrica. 08. Em 20 minutos de pleno funcionamento, o motor consome 462 kJ de energia elétrica. 16. Em pleno funcionamento, o motor demanda 3.600 kWh. 16 - (UEPG PR/2004) Uma bateria de capacidade de carga de 30 A.h e tensão de 12 V é utilizada para alimentar ininterruptamente um radiogravador de 6 W de potência. Em quantas horas ela estará totalmente descarregada?17 - (UEM PR/2006) Em que consiste o efeito Joule? a) Na transformação da energia nuclear em energia eólica. b) Na transformação da energia eólica em energia elétrica. c) Na transformação da energia elétrica em energia térmica. d) Na transformação da energia solar em energia elétrica. e) Na transformação da energia advinda do processo de fusão em energia térmica. Lista Eletrodinâmica – Energia, Consumo e Potência Professor Derick Kugler – derick.fisica@hotmail.com 18 - (UFPel RS/2006) O consumo mensal de energia elétrica é medido por um aparelho chamado usualmente de “relógio de luz”. Um dos modelos de medidores de consumo possui um disco horizontal de alumínio que gira sob a ação de uma força magnética devido ao campo magnético gerado pela corrente elétrica que circula pela residência. Periodicamente a companhia fornecedora de energia elétrica realiza a medição do consumo, gerando a conta mensal. Observe, na conta de luz acima, que o preço do kWh é de R$ 0,44 e que o total pago foi de R$ 101,64 para o período de 29 dias, compreendido entre 26/04 e 25/05. Considere que o consumo de energia elétrica diário de um secador de cabelo tenha sido 400 Wh, e que esse secador tenha funcionado 30 minutos por dia. Com base no texto e em seus conhecimentos, é correto afirmar que a potência do secador de cabelos e seu custo de energia elétrica para o referido período foram, respectivamente, a) 800 W e R$ 5,10. b) 400 W e R$ 26,36. c) 200 W e R$ 2,55. d) 800 W e R$ 23,20. e) 400 W e R$ 5,10. f) I.R. Lista Eletrodinâmica – Energia, Consumo e Potência Professor Derick Kugler – derick.fisica@hotmail.com 19 - (UFPR/2006) O resistor de um chuveiro elétrico foi fabricado para operar em 220 V e fornecer uma potência de 6050 W na posição inverno. Nesse caso, a resistência do resistor vale: a) 00,8 b) 0,29 c) 1,15 d) 03,0 e) 40,2 20 - (UFPR/2006) O resistor de um chuveiro elétrico foi fabricado para operar em 220 V e fornecer uma potência de 6050 W na posição inverno. Nesse caso, a resistência do resistor vale: a) 00,8 b) 0,29 c) 1,15 d) 03,0 e) 40,2 21 - (UEL PR/2008) Nas lâmpadas incandescentes, encontramos informações sobre sua tensão e potência de funcionamento. Imagine associarmos em série duas lâmpadas incandescentes, uma de 110 V , 100 W e outra de 220 V , 60 W. Nesse caso, qual deverá ser, aproximadamente, o valor máximo da tensão de alimentação a ser aplicada neste circuito, para que nenhuma das lâmpadas tenha sua potência nominal excedida? Considere que o valor das resistências das lâmpadas seja independente da tensão aplicada. a) 110 V . b) 127 V . c) 220 V . d) 250 V . e) 360 V . 22 - (UEL PR/2008) A definição do padrão digital para as transmissões televisivas e as novas tecnologias tem proporcionado a oferta de dois novos tipos de aparelhos televisores já adequados a sinais digitais: o com tela de plasma e o com tela de cristal líquido. Para realizar uma comparação entre o consumo de energia elétrica das duas novas tecnologias, consultou-se a ficha técnica de dois aparelhos televisores, ambos de mesmo fabricante, com telas de 42 polegadas. Os dados obtidos foram: I. Tv com tela de plasma: Tensão 127 V ; freqüência z H 60~50 ; corrente 2, 21 A. II. Tv com tela de cristal líquido: Tensão 127 V ; freqüência z H 60~50 ; corrente 1, 65 A. Qual será o consumo de energia elétrica realizado, em kWh, no período de 30 dias de cada um dos aparelhos, supondo que cada um deles fique ligado durante 6 horas por dia? a) tv com tela de plasma 37, 72 kWh; tv com tela de cristal líquido 50, 52 kWh. b) tv com tela de plasma 8, 42 kWh; tv com tela de cristal líquido 6, 28 kWh. c) tv com tela de plasma 6, 28 kWh; tv com tela de cristal líquido 8, 42 kWh. d) tv com tela de plasma 25, 26 kWh; tv com tela de cristal líquido 18, 86 kWh. e) tv com tela de plasma 50, 52 kWh; tv com tela de cristal líquido 37, 72 kWh. 23 - (UDESC/2008) O Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) visa à conservação de energia, e atua por meio de etiquetas informativas, com o objetivo de alertar o consumidor quanto à eficiência energética de alguns dos principais eletrodomésticos nacionais. Na etiqueta abaixo são fornecidas informações sobre uma lavadora automática cujo ciclo de lavagem é de 10 minutos. Lista Eletrodinâmica – Energia, Consumo e Potência Professor Derick Kugler – derick.fisica@hotmail.com O aparelho que, ligado durante 10 minutos, transforma a mesma energia que a lavadora é: a) um secador de 110V - 370 W. b) uma lâmpada de 220V - 100 W. c) um chuveiro de 220V - 2500 W. d) um aquecedor 220 V - 2220W. e) um rádio 110V - 37 W. 24 - (UFPR/2009) Atualmente, os aparelhos eletrodomésticos devem trazer uma etiqueta bem visível contendo vários itens do interesse do consumidor, para auxiliá-lo na escolha do aparelho. A etiqueta à direita é um exemplo modificado (na prática as faixas são coloridas), na qual a letra A sobre a faixa superior corresponde a um produto que consome pouca energia e a letra G sobre a faixa inferior corresponde a um produto que consome muita energia. Nesse caso, trata-se de etiqueta para ser fixada em um refrigerador. Suponha agora que, no lugar onde está impresso XY,Z na etiqueta, esteja impresso o valor 41,6. Considere que o custo do KWh seja igual a R$ 0,25. Com base nessas informações, assinale a alternativa que fornece o custo total do consumo dessa geladeira, considerando que ela funcione ininterruptamente ao longo de um ano. a) R$ 124,8. b) R$ 499,2. c) R$ 41,6. d) R$ 416,0. e) R$ 83,2. 25 - (PUC RS/2009) A conta mensal enviada por uma companhia elétrica a uma residência informa um consumo de 176 kWh. Sobre essa informação, é correto afirmar: a) Esse consumo indica que uma potência elétrica total de 176 watts foi utilizada durante o mês. b) A corrente elétrica total no período do mês em questão foi de 76 ampères. c) Esse consumo corresponde à energia total consumida na residência durante o mês. d) Em cada hora de consumo, foram utilizados 176 quilowatts de potência elétrica. e) Se esse consumo se deu em uma rede elétrica de 110 V, a corrente média que circulou na residência foi de 1,6 ampères. 26 - (CEFET PR/2009) Considere uma máquina elétrica de 1000 W de potência. Quanto custa uma hora de seu funcionamento, considerando que 1,0 kWh tenha uma tarifa de R$ 0,50? a) R$ 1,00. b) R$ 0,50. c) R$ 12,00. d) R$ 2,40. e) R$ 2,00. 27 - (UDESC/2009) A etiqueta abaixo apresenta algumas especificações de uma cafeteira elétrica. Assinale a alternativa correta, em relação às especificações apresentadas na etiqueta. a) O peso da cafeteira é 1,57 Kg. b) A corrente elétrica que percorre a cafeteira é 4,20. c) A resistência elétrica da cafeteira é 52,9 . d) A frequência de operação da cafeteira é 220 V. e) A cafeteira não opera em tensão alternada. Lista Eletrodinâmica – Energia, Consumo e Potência Professor Derick Kugler – derick.fisica@hotmail.com 28 - (PUC RS/2009) Uma lâmpada incandescente possui as seguintes especificações: 120V e 40W. Nessas condições, é correto afirmar que a) a resistência elétrica da lâmpada é de 121 . b) a resistência elétrica da lâmpada é maior do que a de outra lâmpada cujas especificações são 220V e 40W. c) o consumo de energia elétrica desta lâmpada será o mesmo de uma lâmpada com especificações 220V e 40W, caso ambas fiquem ligadas pelo mesmo intervalo de tempo nas suas respectivas tensões características. d) se a lâmpada for ligada em 220V, a sua potência elétrica não será alterada. e) se a lâmpada for ligada em 220V, a corrente elétrica que circulará por ela seráinferior à que circularia se ela fosse ligada em 120V. 29 - (UFSM/2010) No Egito, na Grécia e na Roma antiga, já existiam chuveiros. O chuveiro elétrico, contudo, é uma invenção brasileira da década de 1940. Esse dispositivo se constitui de, essencialmente, um resistor ao redor do qual flui água. Sobre esse sistema, é possível afirmar: I. Como o resistor dissipa energia, não vale, para ele, o princípio de conservação da energia. II. A corrente elétrica, na entrada do chuveiro, é maior do que na saída dele. III. Um chuveiro elétrico deve ser ligado ao resto da instalação elétrica por fios de maior diâmetro, de modo que sua resistência seja pequena e eles não tenham grande aumento de temperatura quando o chuveiro está ligado. Está(ão) correta(s) a) apenas I. b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e II. e) apenas II e III. 30 - (UFSC/2012) Abaixo é apresentada a etiqueta (adaptada) de um aquecedor elétrico. A etiqueta indica que o produto tem desempenho aprovado pelo INMETRO e está em conformidade com o Programa Brasileiro de Etiquetagem, que visa prover os consumidores de informações que lhes permitam avaliar e otimizar o consumo de energia dos equipamentos eletrodomésticos. Considere o custo de 1,0 kWh igual a R$ 0,50 e a densidade da água igual a 103 kg/m3. De acordo com as informações fornecidas na etiqueta, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. O aquecedor é capaz de transformar toda a energia elétrica que recebe em energia térmica. 02. A resistência elétrica do aquecedor, atuando nas condições nominais, é de aproximadamente 8,96 . 04. A corrente elétrica do aquecedor, atuando nas condições nominais, é de aproximadamente 24,54 A. 08. O custo, na condição mensal mínima de 100 minutos mensais de uso do aquecedor, é de R$ 50,00. 16. A massa de água utilizada no teste de condição mensal máxima é de 3,0 kg. 32. A potência mensal máxima é de 2,82 kWh. 64. A energia transformada por minuto, na condição mensal mínima, é de aproximadamente 3,33 x 105 J. 31 - (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 Lista Eletrodinâmica – Energia, Consumo e Potência Professor Derick Kugler – derick.fisica@hotmail.com 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. 32 - (IFRS/2014) Uma dona de casa, preocupada com o consumo de energia elétrica em sua residência, deseja saber quanto cada aparelho elétrico consome em um mês. Ela começa sua investigação analisando o gasto mensal proveniente do chuveiro da casa. O chuveiro possui uma tensão nominal de 127V, potência mínima de 3400W e máxima de 5200W e é usado durante os 30 dias do mês por um tempo total de 40 minutos diários. Sabendo-se que o valor cobrado por 1kWh é de R$0,45, o uso deste chuveiro, neste período, na potência mínima e máxima, respectivamente, trará a despesa de a) R$30,05 e R$46,85 b) R$15,30 e R$23,40 c) R$45,90 e R$70,20 d) R$26,77 e R$40,94 e) R$12,05 e R$18,42 33 - (UEM PR/2014) Em uma residência, uma torneira elétrica, um secador de cabelos e uma lâmpada incandescente, de potências elétricas de 4.800 W, de 2.340 W e de 60 W, respectivamente, estão conectados em paralelo entre si e em série com um disjuntor de 70 A, em uma rede elétrica de corrente alternada de diferença de potencial de 120 V. Considerando que esses dispositivos são ligados no mesmo instante de tempo e que os fios condutores que compõem o circuito possuem resistência elétrica nula, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto. 01. A corrente elétrica total que flui no circuito é de 0,5 A. 02. A resistência equivalente desse circuito é de 2,0 . 04. A corrente elétrica que flui na torneira elétrica é de 40 A. 08. A potência elétrica total dissipada no circuito é de 500 W. 16. O disjuntor não resiste e abre quando esses dispositivos são todos ligados ao mesmo tempo. 34 - (UEM PR/2014) A unidade de medida utilizada para calcular o consumo de energia em residências é o watt-hora (Wh). Essa unidade representa a quantidade de energia consumida para utilizar, durante uma hora, um aparelho cuja potência é de 1 Watt. A tabela abaixo apresenta alguns aparelhos elétricos de uma residência, indicando a sua potência e quantas horas por dia cada um deles é utilizado. Considerando a utilização diária dos aparelhos dessa residência e sabendo que o preço de 1.000 Wh (ou 1 kWh) é R$ 0,50, assinale o que for correto. 01. O gasto total diário, em reais, de dois chuveiros, vinte lâmpadas, uma geladeira, um computador e duas televisões é menos do que R$ 4,00. 02. O consumo de energia diário do computador é maior do que o da geladeira. 04. Se 20 lâmpadas incandescentes de 60 W dessa residência forem trocadas por lâmpadas de LED de 5 W cada, a economia mensal (30 dias), em reais, gerada por essa troca será superior a R$ 10,00. 08. Diminuir o tempo de utilização de um chuveiro pela metade gera uma economia mensal (30 dias) de R$ 7,50. 16. Um aparelho bivolt ligado em uma tensão de 110 V consome a mesma quantidade de energia quando ligado em uma tensão de 220 V. Lista Eletrodinâmica – Energia, Consumo e Potência Professor Derick Kugler – derick.fisica@hotmail.com Gabarito 01. Gab: D 02. Gab: B 03. Gab: E 04. Gab: B 05. Gab: A 06. Gab: B 07. Gab: A 08. Gab: C 09. Gab: B 10. Gab: D 11. Gab: E 12. Gab: C 13. Gab: FFVVV 14. Gab: 23 15. Gab: 11 16. Gab: 60 17. Gab: C 18. Gab: A 19. Gab: A 20. Gab: A 21. Gab: D 22. Gab: E 23. Gab: D 24. Gab: A 25. Gab: C 26. Gab: B 27. Gab: C 28. Gab: C 29. Gab: C 30. Gab: 70 31. Gab: B 32. Gab: A 33. Gab: 06 34. Gab: 25
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