Por sua baixa eficiência energética, as lâmpadas incandescentes deixaram de ser comercializadas para o uso doméstico comum no Brasil. Nessas lâmpadas, apenas 8% da energia elétrica consumida é convertida em luz visível, sendo o restante transformado em calor. Considerando uma lâmpada incandescente que consome 60 W de potência elétrica, qual a energia perdida em forma de calor em uma hora de operação?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a eficiência das lâmpadas incandescentes, que transformam apenas 8% da energia elétrica em luz, e o restante vira calor. Nosso objetivo aqui é descobrir quanta energia é perdida em forma de calor quando uma lâmpada de 60 W fica ligada por uma hora. Para isso, vamos usar conceitos básicos de potência elétrica e energia.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade total de energia elétrica que a lâmpada consome em uma hora. A potência elétrica (medida em watts, W) indica a taxa de consumo de energia por segundo. Para encontrar a energia total consumida, multiplicamos a potência pelo tempo de uso.
A fórmula para energia é:
Aqui, a potência é 60 W e o tempo é 1 hora. Mas precisamos lembrar que 1 hora tem 3600 segundos.
Passo 3
Vamos converter a potência e o tempo para unidades compatíveis. Sabemos que:
Agora, aplicando os valores na fórmula:
Então, a lâmpada consome 216.000 joules de energia em uma hora.
Passo 4
Agora, sabemos que apenas 8% dessa energia é convertida em luz. Isso significa que o restante, ou seja, 92%, é perdido em forma de calor. Vamos calcular quanto é 92% de 216.000 J.
A porcentagem perdida em calor é:
Passo 5
Portanto, a energia perdida em forma de calor durante uma hora de operação da lâmpada é de 198.720 joules.
Resposta
A energia perdida em forma de calor é de 198.720 J.