Exercício: cálculo do consumo de energia elétrica de uma casa

O exercício a seguir é uma oportunidade de trabalhar com vários conceitos, como: transformação de unidades, potência elétrica, energia, interpretação de planilhas, interpretação da conta de luz,  etc.

Após ler esse artigo, veja também: 

Exercício resolvido: cálculo do consumo de energia elétrica

Cálculo do consumo de energia dos equipamentos elétricos

Programas para simular o consumo de energia de uma casa


Exercício

Em uma casa foram utilizados os equipamentos elétricos conforme a tabela abaixo. Complete a tabela com os valores que estão faltando.

Observações: Considere o mês como um período de 30 dias e que a tarifa é 40 centavos por quilowatt-hora (0,40R$/kWh). Para maior precisão nos cálculos, utilize três casas após a vírgula.

Solução:

Como exemplo, vamos resolver a primeira linha da planilha. A potência da lâmpada é 18 watts, o primeiro passo é indicar essa potência em quilowatts.

Transformação de watts para quilowatts:

O valor de 18W pode ser escrito também como 18 x 1W, e em seguida o valor de 1W pode ser substituído pelo seu valor equivalente em kW, fica assim:

Como regra prática, basta dividir o valor em watts por mil.

Determinando o tempo de uso em horas por mês.

A lâmpada foi utilizada durante 400 minutos por dia. A conta de luz é referente a um período de 30 dias. Portanto no final do mês a lâmpada foi utilizada durante: 

Calculo da energia em KWh

Na conta de luz, o total de energia é indicada em quilowatt-hora (kWh). É importante lembrar que kWh não é a unidade oficial do Sistema Internacional (SI) que utiliza a unidade chamada de joule (J).

O cálculo deve ser feito pela equação: 

 

Onde:

E = energia em quilowatt-hora (kWh);

P = potencia em quilowatt (kW);

Δt = Intervalo de tempo em horas que o equipamento foi utilizado no mês.

No caso da lâmpada de 18W que foi utilizada durante 200 horas no mês, o cálculo ficará assim:

Cálculo do custo mensal (R$):

Para saber o custo na conta de luz, precisamos saber o valor da tarifa. Estamos considerando que a tarifa é de 0,40R$/kWh, mas  na prática esse valor deve ser consultado com as empresas distribuidoras de energia ou no talão da conta de luz.

Custo = Energia utilizada x tarifa

Custo = 3,6kWh x 0,40 R$/kwh

Custo = R$1,44

Resposta: A lâmpada de 18W ficou ligada durante 200h no mês, utilizou 3,6kWh de energia que acrescentará na conta de luz o valor de R$1,44.

Para as próximas linhas, você pode repetir os mesmos procedimentos. No final da planilha calcule também os valores totais para saber quanto deverá ser pago para quitar a conta de luz.

Observação: para esse exercício, estamos considerando que os valores dos impostos e taxas já estão incorporados ao valor da tarifa.

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