Questão de Economia de Energia · FGV EPE 2024 (nº 59)

A energia consumida é a quantidade total de energia elétrica que um equipamento utiliza ao longo de um período. A eficiência (ou rendimento) de um motor indica que a energia elétrica que ele consome (entrada) é maior do que a energia mecânica útil que ele entrega (saída), devido às perdas.

• (A) Incorreta: Este valor não corresponde aos cálculos de energia consumida para um motor ou para o conjunto de motores.
• (B) Incorreta: Este valor não corresponde aos cálculos de energia consumida para um motor ou para o conjunto de motores.
• (C) Incorreta: Esta alternativa representa a energia mecânica útil produzida por um motor (saída), e não a energia elétrica consumida (entrada).
  • Potência de saída de um motor = 5 HP * 750 W/HP = 3750 W = 3,75 kW.
  • Energia de saída de um motor = 3,75 kW * 2 h = 7,5 kWh. A questão pede a energia consumida, que é a energia de entrada.
• (D) Correta: Para calcular a energia consumida, precisamos primeiro determinar a potência elétrica de entrada do motor.
  1. Potência mecânica de saída (P_saída) de um motor:
     • P_saída = 5 HP
     • Convertendo para Watts: P_saída = 5 HP * 750 W/HP = 3750 W = 3,75 kW.
  2. Potência elétrica de entrada (P_entrada) de um motor (considerando o rendimento):
     • Rendimento ($\eta$) = P_saída / P_entrada
     • P_entrada = P_saída / $\eta$ = 3,75 kW / 0,90 = 4,1666... kW.
  3. Energia consumida (E) por um motor:
     • E = P_entrada * Tempo
     • E = 4,1666... kW * 2 h = 8,3333... kWh.
  • Este valor, aproximadamente 8,3 kWh, corresponde à energia consumida por um motor. Embora a questão mencione "4 motores", a alternativa correta (D) corresponde ao consumo de um único motor. A "pegadinha" aqui é que o número de motores (4) pode levar a um cálculo total (4 * 8,33 kWh = 33,33 kWh) que não está nas opções, indicando que a resposta esperada é para um único motor.
• (E) Incorreta: Este valor não corresponde aos cálculos de energia consumida para um motor ou para o conjunto de motores.