A questão 111 do Enem 2021 PPL (caderno azul, Dia 2) é de Ciências da Natureza (Física) e cobra o consumo de energia de um eletrodoméstico. O gabarito é a alternativa D (11,3). Abaixo você confere o enunciado, a resolução passo a passo e por que cada alternativa errada engana tantos candidatos.
Enunciado da questão 111 do Enem 2021 PPL
Buscando conhecer as informações técnicas de um ferro elétrico para avaliar o consumo de energia, um estudante identifica algumas informações desse eletrodoméstico fornecidas pelo fabricante, como mostra a figura.
Sabe-se que esse aparelho é utilizado, em média, 30 minutos por dia, durante 30 dias.
GREF. Física 3: Eletromagnetismo. São Paulo: Edusp, 1993 (adaptado).
Qual é o valor mais próximo do consumo mensal de energia desse eletrodoméstico, em kWh?
A) 0,87
B) 1,73
C) 3,45
D) 11,3
E) 22,5
Resolução comentada da questão 111
Matérias necessárias para resolver a questão
- Física (Eletrodinâmica): Potência elétrica e consumo de energia.
- Matemática Básica: Unidades de tempo e conversão de grandezas.
Tema e objetivo geral
Calcular o consumo mensal de energia elétrica de um eletrodoméstico em quilowatt-hora (kWh), relacionando a potência nominal do aparelho com o tempo total de utilização no mês.
Nível da questão
Fácil. A questão exige a aplicação direta da fórmula de energia (E = P * t). O único ponto de atenção é a conversão obrigatória de unidades de minutos para horas e de Watts para Quilowatts.
Gabarito da questão 111: alternativa D
Alternativa D (11,3). O consumo é o produto da potência (0,75 kW) pelo tempo total de uso no mês (15 horas), resultando em 11,25 kWh, cujo valor mais próximo é 11,3.
Passo 1: o que a questão pede (o mapa da mina)
Decodificação do Objetivo: Nossa missão é calcular o “gasto” de energia que esse ferro de passar gera no final de 30 dias. Precisamos descobrir quanta energia ele consome da rede elétrica considerando o tempo que fica ligado.
Simplificação Radical: Pense na potência do ferro (750 W) como a “fome” que ele tem por energia. O tempo de uso é o quanto o “cronômetro” corre. O desafio é ajustar as unidades (minutos e Watts) para o padrão das contas de luz (kWh) antes de fazer a conta final.
Nosso Plano de Ataque será o seguinte:
- Extrair os dados técnicos da imagem (Potência).
- Calcular o tempo total de uso no mês em horas.
- Converter a potência de Watts para Quilowatts.
- Multiplicar tudo para achar a energia final.
Passo 2: consumo de energia
Para este caso de eletrodinâmica, utilizaremos o Dossiê de Consumo Energético:
- Fórmula da Energia Elétrica: E = P * t
- Unidades: E (Energia em kWh), P (Potência em kW) e t (Tempo em horas).
Tabela de Conversão Prática:
- Para passar de W para kW: divida por 1000 (750 W = 0,75 kW).
- Para passar de minutos para horas: divida por 60 (30 min = 0,5 h).
Passo 3: resolução passo a passo (mão na massa)
Vamos executar os cálculos passo a passo:
1. Calculando o Tempo Total (t):
O ferro é usado 30 minutos por dia durante 30 dias.
t = 30 minutos * 30 dias = 900 minutos.
Convertendo para horas: 900 / 60 = 15 horas.
2. Ajustando a Potência (P):
A etiqueta do fabricante diz 750 W.
P = 750 / 1000 = 0,75 kW.
3. Calculando a Energia Mensal (E):
E = P * t
E = 0,75 kW * 15 h
E = 11,25 kWh.
ARMADILHA CLÁSSICA!
CUIDADO! O erro mais comum aqui é esquecer que 30 minutos é meia hora (0,5 h). Se você usar o número “30” direto na fórmula (750 * 30), você vai encontrar um valor enorme e totalmente fora da realidade da questão. Outro erro é não converter Watts para Quilowatts.
A Bússola (O Perfil do Culpado)
- Síntese do raciocínio: Multiplicar a potência em kW (0,75) pelo tempo total em horas (15).
- Expectativa: Um valor próximo de 11 kWh.
Passo 4: alternativas comentadas (a autópsia)
A) 0,87
- Narrativa do Erro: O aluno pode ter calculado o consumo de apenas um dia ou errado feio na divisão por 60.
- Diagnóstico do Erro: Erro de escala (Cálculo parcial).
- Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.
B) 1,73
- Narrativa do Erro: Erro matemático ao lidar com os decimais de 0,75 e 0,5.
- Diagnóstico do Erro: Erro aritmético básico.
- Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.
C) 3,45
- Narrativa do Erro: O aluno errou a proporção de dias ou o fator de conversão de tempo.
- Diagnóstico do Erro: Erro de processo/lógica.
- Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.
D) 11,3
- Análise: Perfeito. O nosso cálculo deu 11,25 kWh. Como o comando pede o “valor mais próximo”, 11,3 é o arredondamento correto.
- Conclusão: 🟢 Alternativa correta.
E) 22,5
- Narrativa do Erro: Este valor é o dobro de 11,25. Acontece se o aluno achar que 30 minutos vale por 1 hora inteira.
- Diagnóstico do Erro: Confundir Unidades de Tempo (30 min não é 1h).
- Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.
Passo 5: resumo e aprendizagem expandida
A resposta final é a Alternativa D. Esse cálculo é a base para o consumo consciente em casa: aparelhos que geram calor (ferro, chuveiro, secador) são os que mais pesam na conta.
Resumo-flash (A Imagem Mental):
“Potência em kW vezes as horas de uso: a conta de luz no seu bolso!”
🧠 Para ir Além (A Ponte para o Futuro):
Este mesmo raciocínio de “Potência x Tempo” é usado na Engenharia de Veículos Elétricos. Para saber a autonomia de um carro, os engenheiros calculam a capacidade da bateria em kWh. Se a bateria tem 60 kWh e o motor gasta 15 kW por hora, o carro anda por 4 horas, exatamente como a lógica do ferro de passar que resolvemos.
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