Thomas Edison inventou a lâmpada utilizando filamentos que, quando percorridos por corrente elétrica,
tornam-se incandescentes, emitindo luz. Hoje em dia, os LEDs (diodos emissores de luz) podem emitir luz de
várias cores e operam com eficiência muito superior à das lâmpadas incandescentes.
a) Em uma residência, uma lâmpada incandescente acesa durante um dia consome uma quantidade de energia
elétrica igual a 1,2 kWh. Uma lâmpada de LEDs com a mesma capacidade de iluminação consome a mesma
energia elétrica em 10 dias. Calcule a potência da lâmpada de LEDs em watts.
b) O gráfico da figura 1 mostra como a potência elétrica varia em função da temperatura para duas lâmpadas
de filamento de Tungstênio, uma de 100 W e outra de 60 W. A potência elétrica diminui com a temperatura
devido ao aumento da resistência do filamento. No mesmo gráfico é apresentado o comportamento da
potência emitida por radiação para cada lâmpada, mostrando que quanto maior a temperatura, maior a
potência radiada. Na prática, quando uma lâmpada é ligada, sua temperatura aumenta até que toda a
potência elétrica seja convertida em radiação (luz visível e infravermelha). Obtenha, a partir do gráfico da
figura 1, a temperatura de operação da lâmpada de 100 W. Em seguida, use a figura 2 para encontrar o
comprimento de onda de máxima intensidade radiada por essa lâmpada.
160
: Radiada,
140 SN |
= o
ç 3
iJ
3 5
= e
e 2
Ê E
1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 500 1000 1500 2000 2500 3000
Temperatura (K) Comprimento de onda (nm)
Figura 1 - Potência elétrica e radiada em função da Figura 2 - Intensidade radiada por um filamento em
temperatura para duas lâmpadas. função do comprimento de onda para três temperaturas.