Um kWh é a energia consumida por um aparelho de 1000W funcionando durante uma hora. Considere uma torneira elétrica com potência elétrica nominal de 2000W.
a) Supondo que o preço de 1 kWh de energia elétrica seja , qual o gasto mensal da torneira funcionado meia hora por dia?
b) Qual a energia, em joules, consumida pela torneira em 1 minuto?

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma torneira elétrica com potência de 2000W e queremos descobrir duas coisas:
a) Quanto vai custar por mês usar essa torneira por meia hora todos os dias, sabendo que cada kWh custa R$0,12.
b) Quantos joules de energia essa torneira consome em 1 minuto.
Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de potência, energia, tempo e como calcular custos com base no consumo de energia.

Passo 2

Vamos começar com a parte a). Sabemos que a potência da torneira é de 2000W, e queremos saber o custo de usá-la por meia hora por dia durante um mês.
Primeiro, precisamos calcular quanto de energia a torneira consome por dia. A energia (E) consumida pode ser calculada usando a fórmula:
onde:
  • é a potência em watts (W)
  • é o tempo em horas (h)
Como a torneira funciona por meia hora, que é 0,5 horas, temos:
á
Agora, para encontrar o consumo mensal, multiplicamos pelo número de dias no mês. Vamos considerar 30 dias:
Sabendo que cada kWh custa R$0,12, o custo mensal será:

Passo 3

Agora, vamos para a parte b). Queremos descobrir quantos joules de energia a torneira consome em 1 minuto.
Primeiro, lembramos que 1 watt é igual a 1 joule por segundo ( ). A potência da torneira é de 2000W, então a energia consumida por segundo é:
Agora, para 1 minuto, que tem 60 segundos, multiplicamos:

Resposta

a) O gasto mensal da torneira funcionando meia hora por dia é de R$3,60.
b) A energia consumida pela torneira em 1 minuto é de 120.000 joules.

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