ENEM 2012 · Ciências da Natureza · Física · energia
Questão 61 do ENEM 2012
Resposta: letra C. A lâmpada incandescente de 40 W tem eficiência de 600 lm/40 W = 15 lm/W. Uma fluorescente de 40 W tem 3000 lm/40 W = 75 lm/W. Mantendo essa razão, uma fluorescente de 8 W produziria 8 × 75 = 600 lm, ou seja, a mesma luz da incandescente, porém com eficiência 75 lm/W. Portanto, a eficiência da incandescente é menor que a da fluorescente de 8 W que produz a mesma quantidade de luz.
A eficiência das lâmpadas pode ser comparada utilizando a razão, considerada linear, entre a quantidade de luz produzida e o consumo. A quantidade de luz é medida pelo fluxo luminoso, cuja unidade é o lúmen (lm). O consumo está relacionado à potência elétrica da lâmpada que é medida em watt (W). Por exemplo, uma lâmpada incandescente de 40 W emite cerca de 600 lm, enquanto uma lâmpada fluorescente de 40 W emite cerca de 3 000 lm.
Disponível em: http://tecnologia.terra.com.br. Acesso em: 29 fev. 2012 (adaptado).
A eficiência de uma lâmpada incandescente de 40 W é
- AMaior que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz menor quantidade de luz.
- BMaior que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que produz menor quantidade de luz.
- CMenor que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz a mesma quantidade de luz.Resposta correta
- DMenor que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, pois consome maior quantidade de energia.
- EIgual a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que consome a mesma quantidade de energia.
Como resolver a questão 61 passo a passo?
O conceito que resolve
Eficiência luminosa = fluxo luminoso (lm) dividido pela potência elétrica (W). Quanto maior o valor lm/W, mais luz é obtida por watt consumido. A comparação deve usar essa razão, não apenas a potência ou a quantidade absoluta de luz.
Como chegar na resposta
- Calcular a eficiência da lâmpada incandescente: 600 lm ÷ 40 W = 15 lm/W.
- Calcular a eficiência da lâmpada fluorescente de 40 W: 3000 lm ÷ 40 W = 75 lm/W.
- Obter a razão de eficiência da fluorescente (75 lm/W) e aplicar ao caso de 8 W: 8 W × 75 lm/W = 600 lm, que coincide com a luz da incandescente.
- Comparar as eficiências: 15 lm/W (incandescente) < 75 lm/W (fluorescente de 8 W).
- Concluir que a afirmação correta é a que indica que a eficiência da incandescente é menor que a da fluorescente de 8 W que produz a mesma quantidade de luz.
Por que cada alternativa
- AErro de interpretação: assume que a fluorescente de 8 W produz menos luz que a incandescente, quando, mantendo a mesma eficiência (75 lm/W), ela produziria 600 lm, igual à incandescente, e ainda tem eficiência maior.
- BErro de comparação: afirma que a incandescente tem eficiência maior que a fluorescente de 40 W, porém a razão lm/W da fluorescente (75) é cinco vezes maior que a da incandescente (15).
- CCorreta: mostra que a incandescente tem 15 lm/W, enquanto a fluorescente de 8 W tem 75 lm/W e gera os mesmos 600 lm; portanto, a eficiência da incandescente é menor.
- DErro de causa: diz que a incandescente é menos eficiente que a fluorescente de 40 W porque consome mais energia, mas ambas consomem 40 W; o motivo real é a diferença de fluxo luminoso, não de consumo.
- EErro de igualdade: equipara as eficiências porque ambas têm 40 W, ignorando que a fluorescente produz 3000 lm contra 600 lm da incandescente, resultando em eficiências diferentes.
Onde essa questão derruba a maioria
Muitos confundem potência consumida com eficiência, acreditando que lâmpadas com a mesma potência têm a mesma eficiência, sem considerar o fluxo luminoso produzido.
O que estudar se você errou
Revisar o cálculo de razão lm/W, praticar comparações de grandezas proporcionais e lembrar que eficiência depende tanto da luz emitida quanto da energia consumida.
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