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Eletricidade - Enem
Professor: Marconi Soares
1. Um curioso estudante, empolgado com a aula de circuito elétrico que assistiu na escola, resolve desmontar sua lanterna. Utilizando-se da lâmpada e da pilha, retiradas do equipamento, e de um fio com as extremidades descascadas, faz as seguintes ligações com a intenção de acender a lâmpada:
Tendo por base os esquemas mostrados, em quais casos a lâmpada acendeu? a) (1), (3), (6) b) (3), (4), (5) c) (1), (3), (5) d) (1), (3), (7) e) (1), (2), (5)
2. Em um manual de um chuveiro elétrico são encontradas informações sobre algumas características técnicas, ilustradas no quadro, como a tensão de alimentação, a potência dissipada, o dimensionamento do disjuntor ou fusível, e a área da seção transversal dos condutores utilizados.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Especificação Modelo A B Tensão (V~) 127 220 Potência (Watt)
Seletor de Temperatura Multitemperaturas
Disjuntor ou fusível (Ampere) 50 30 Seção dos condutores 10 4
Uma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo A e, ao ler o manual, verificou que precisava ligá-lo a um disjuntor de 50 amperes. No entanto, intrigou-se com o fato de que o disjuntor a ser utilizado para uma correta instalação de um chuveiro do modelo B devia possuir amperagem 40% menor. Considerando-se os chuveiros de modelos A e B, funcionando à mesma potência de 4 400 W, a razão entre as suas respectivas resistências elétricas, e que justifica a diferença de dimensionamento dos disjuntores, é mais próxima de: P=V²/R= 4400=127²/R Ra=3,7 ohm P=V²/Rb 4400=220²/Rb Rb= a) 0,3. RA/RB=0, b) 0,6. c) 0,8. d) 1,7. e) 3,0.
3. A resistência elétrica de um fio é determinada pela suas dimensões e pelas propriedades estruturais do material. A condutividade caracteriza a estrutura do material, de tal forma que a resistência de um fio pode ser determinada conhecendo-se L , o comprimento do fio e A , a área de seção reta. A tabela relaciona o material à sua respectiva resistividade em temperatura ambiente.
Tabela de condutividade Material Condutividade (S·m/mm 2 ) Alumínio 34, Cobre 61, Ferro 10, Prata 62, Tungstênio 18,
Mantendo-se as mesmas dimensões geométricas, o fio que apresenta menor resistência elétrica é aquele feito de a) tungstênio. b) alumínio. c) ferro. d) cobre. e) prata. 9/3/2014 21:59:20-simulado
4. Observe a tabela seguinte. Ela traz especificações técnicas constantes no manual de instruções fornecido pelo fabricante de uma torneira elétrica.
Especificações Técnicas
Modelo Torneira Tensão Nominal (volts) 127 220 Potência Nominal
(Watts)
(Frio) Desligado (Morno) 2 800 3 200 2 800 3200 (Quente) 4 500 5 500 4 500 5500 Corrente Nominal (Ampères) 35,4 43,3 20,4 25, Fiação Mínima (Até 30m) 6 mm^2 10 mm^2 4 mm^2 4 mm^2 Fiação Mínima (Acima 30 m) (^) 10 mm 2 16 mm^2 6 mm^2 6 mm^2 Disjuntor (Ampère) 40 50 25 30
Disponível em: http://www.cardeal.com.br.manualprod/Manuais/Torneira% Suprema/”Manual…Torneira…Suprema…roo.pdf
Considerando que o modelo de maior potência da versão 220 V da torneira suprema foi inadvertidamente conectada a uma rede com tensão nominal de 127 V, e que o aparelho está configurado para trabalhar em sua máxima potência. Qual o valor aproximado da potência ao ligar a torneira? a) 1.830 W b) 2.800 W c) 3.200 W d) 4.030 W e) 5.500 W
5. Quando ocorre um curto-circuito em uma instalação elétrica, como na figura, a resistência elétrica total do circuito diminui muito, estabelecendo-se nele uma corrente muito elevada.
O superaquecimento da fiação, devido a esse aumento da corrente elétrica, pode ocasionar incêndios, que seriam evitados instalando-se fusíveis e disjuntores que interrompem que interrompem essa corrente, quando a mesma atinge um valor acima do especificado nesses dispositivos de proteção.
Suponha que um chuveiro instalado em uma rede elétrica de 110 V, em uma residência, possua três posições de regulagem da temperatura da água. Na posição verão utiliza 2100 W, na posição primavera, 2400 W e na posição inverno, 3200 W.
GREF. Física 3: Eletromagnetismo. São Paulo: EDUSP, 1993 (adaptado).
Deseja-se que o chuveiro funcione em qualquer uma das três posições de regulagem de temperatura, sem que haja riscos de incêndio. Qual deve ser o valor mínimo adequado do disjuntor a ser utilizado? a) 40 A b) 30 A c) 25 A d) 23 A e) 20 A
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de gasolina por hora e fornece 110 V a um resistor de 11 Ù, imerso na água, durante um certo intervalo de tempo. Todo o calor liberado pelo resistor é transferido à água.
Considerando que o calor específico da água é igual a 4,19 J g -1^ °C-1^ , aproximadamente qual a quantidade de gasolina
consumida para o aquecimento de água obtido pelo gerador, quando comparado ao obtido a partir da combustão?
a) A quantidade de gasolina consumida é igual para os dois casos. b) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é duas vezes maior que a consumida na combustão. c) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é duas vezes menor que a consumida na combustão. d) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes maior que a consumida na combustão. e) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes menor que a consumida na combustão.
10.Uma estudante que ingressou na universidade e, pela primeira vez, está morando longe da sua família, recebe a sua primeira conta de luz:
Medidor Consumo Leitura Cód Emissão Id. Bancária
Número 7131312
Consumidor 951672
Leitura 7295
kWh 260
Dia 31
Mês 03
21 01/04/2009 Banco 222
Agência 999-
Município S. José das Moças Consumo dos últimos 12 meses em kWh Descrição
253 Mar/08 278 Jun/08 272 Set/08 265 Dez/08 Fornecimento 247 Abr/08 280 Jul/08 270 Out/08 266 Jan/09 ICMS 255 Mai/08 275 Ago/08 260 Nov/08 268 Fev/
Base de Cálculo ICMS Alíquota Valor Total
R$ 130,00 25% R$ 32,50 R$ 162,
Se essa estudante comprar um secador de cabelos que consome 1000 W de potência e considerando que ela e suas 3 amigas utilizem esse aparelho por 15 minutos cada uma durante 20 dias no mês, o acréscimo em reais na sua conta mensal será de a) R$ 10,00. b) R$ 12,50. c) R$ 13,00. d) R$ 13,50. e) R$ 14,00.
11. Na avaliação da eficiência de usinas quanto à produção e aos impactos ambientais, utilizam-se vários critérios, tais como: razão entre produção efetiva anual de energia elétrica e potência instalada ou razão entre potência instalada e área inundada pelo reservatório. No quadro seguinte, esses parâmetros são aplicados às duas maiores hidrelétricas do mundo: Itaipu, no Brasil, e Três Gargantas, na China.
Parâmetros Itaipu Três Gargantas Potência instalada 12.600 MW 18.200 MW Produção efetiva de energia elétrica
93 bilhões de kWh/ano
84 bilhões de kWh/ ano Área inundada pelo reservatório
1.400 km^2 1.000 km^2
Internet: <www.itaipu.gov.br>.
Com base nessas informações, avalie as afirmativas que se seguem.
I. A energia elétrica gerada anualmente e a capacidade nominal máxima de geração da hidrelétrica de Itaipu são maiores que as da hidrelétrica de Três Gargantas.
II. Itaipu é mais eficiente que Três Gargantas no uso da potência instalada na produção de energia elétrica.
III. A razão entre potência instalada e área inundada pelo reservatório é mais favorável na hidrelétrica Três Gargantas do que em Itaipu.
É correto apenas o que se afirma em
a) I. b) II.
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c) III. d) I e III. e) II e III.
12. Podemos estimar o consumo de energia elétrica de uma casa considerando as principais fontes desse consumo. Pense na situação em que apenas os aparelhos que constam da tabela a seguir fossem utilizados diariamente da mesma forma.
Tabela: A tabela fornece a potência e o tempo efetivo de uso diário de cada aparelho doméstico.
Aparelho Potência Tempo de uso diário (horas) Ar condicionado 1,5 8 Chuveiro elétrico 3,3 1/ Freezer 0,2 10 Geladeira 0,35 10 Lâmpadas 0,1 6
Supondo que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1kWh é R$ 0,40, o consumo de energia elétrica mensal dessa casa, é de aproximadamente
a) R$ 135. b) R$ 165. c) R$ 190. d) R$ 210. e) R$ 230.
13. Lâmpadas incandescentes são normalmente projetadas para trabalhar com a tensão da rede elétrica em que serão ligadas. Em 1997, contudo, lâmpadas projetadas para funcionar com 127V foram retiradas do mercado e, em seu lugar, colocaram-se lâmpadas concebidas para uma tensão de 120V. Segundo dados recentes, essa substituição representou uma mudança significativa no consumo de energia elétrica para cerca de 80 milhões de brasileiros que residem nas regiões em que a tensão da rede é de 127V. A tabela a seguir apresenta algumas características de duas lâmpadas de 60W, projetadas respectivamente para 127V (antiga) e 120V (nova), quando ambas encontram-se ligadas numa rede de 127V.
Lâmpada (projeto original)
60W-127V 60W-120V
Tensão da rede elétrica 127V 127V Potência medida (watt)
Luminosidade medida (lumens)
Vida útil média (horas)
Acender uma lâmpada de 60W e 120V em um local onde a tensão na tomada é de 127V, comparativamente a uma lâmpada de 60W e 127V no mesmo local tem como resultado:
a) mesma potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade. b) mesma potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade. c) maior potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade. d) maior potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade. e) menor potência, menor intensidade de luz e menor durabilidade.
