A MENTE QUE SE ABRE A UMA NOVA IDEIA JAMAIS VOLTARÁ AO SEU TAMANHO ORIGINAL.
Albert Einstein

terça-feira, 5 de fevereiro de 2013

::: SE LIGA NAS UNIDADES DE MEDIDA II :::



LG
Aparelho de TV com tela de 47 polegadas que escolhi para pesquisar

Curioso para saber qual é o consumo destes televisores enormes de hoje em dia, com telas maiores do que 40 polegadas, fui pesquisar em lojas on  line.
Para a minha surpresa, percebi que há uma enorme confusão entre os conceitos físicos de potência e consumo além das trapalhadas com unidades de medida. Até no site do fabricante as informações não são corretas do ponto de vista do bom uso dos conceitos e das unidades de medida.
Para ficar claro o que estou querendo dizer, proponho, para começar, uma breve introdução teórica.

:: Breve Introdução Teórica
Antes de tudo precisa estar bem claro o conceito físico de potência média Pm consumida de um aparelho qualquer que definimos como:




onde ΔE corresponde à quantidade de energia consumida e Δt ao intervalo de tempo que o aparelho ficou ligado, consumindo energia.
A ideia (sintetizada na equação acima) é bem simples. Traduzindo-a do "matematiquês" para o português: se você deixar um aparelho ligado por um intervalo de tempo Δt, ele vai consumir uma quantidade de energia ΔE. A razão entre ΔE e Δt é a potência média Pconsumida pelo dispositivo.
Sendo um pouco mais prático, a potência média consumida pelo aparelho nos dá uma ideia de quanta energia por unidade de tempo é utilizada para fazer o aparelho funcionar. Dá para entender?
Veja um exemplo numérico:
  • Imagine um televisor que a cada 1 s (a rigor a cada Δt = 1s) consome (da rede elétrica, via tomada) uma quantidade de energia elétrica ΔE = 100 J. O televisor terá potência média dada por:

  •  

Note que J/s (joule por segundo) é o mesmo que W (watt).
E se quizermos saber o consumo de energia (ΔE) tendo a potência média consumida (Pm) pelo aparelho devemos isolar ΔE na expressão da Pm dada acima e teremos:



Pelo raciocínio logo acima percebemos que é bem fácil calcular qual é o valor da energia consumida por um equipamento: basta multiplicarmos a sua potência média consumida (Pm) pelo intervalo de tempo total (Δt) de uso do aparelho.
Note que um equipamento qualquer vai consumir mais energia (ΔE) quanto maior for a sua potência média (Pm) e também quanto mais tempo (Δt) ficar ligado. É o produto das duas quantidades que determina o gasto de energia no final das contas. Assim, mesmo um aparelho de baixa potência (Pm), se ficar muito tempo (Δt) ligado, pode ter um consumo (ΔE) grande.
Também é muito importante ressaltar que há que se ter sempre muito cuidado com as unidades de medida. Para não errar nas unidades, gosto de usar a "notação de colchetes". É simples: colocando colchetes nas grandezas físicas, destacamos as suas unidades de medida sem nos preocuparmos com os valores numéricos. Se escrevemos [ΔE], estamos nos referindo à unidade de medida de energia consumida. Da mesma forma, [Δt] deve ser lido como unidade de medida de intervalo de tempo assim como [Pm] quer dizer unidade de medida de potência média.

Veja abaixo, com a notação de colchetes, qual deve ser a unidade de medida de energia consumida (ΔE) se trabalharmos com potência (Pm) em W = J/s e tempo (Δt) em s:



Conclusão: se usarmos W para potência e s para tempo, a energia consumida será dada em J.
Mas todos sabemos da prática que não costumamos medir o consumo de energia elétrica em J. Todo mundo já viu uma conta de energia elétrica, vulgarmente chamada de "conta de luz", não? Nela o consumo vem discriminado em kWh. Por que? A resposta é simples e está ancorada na praticidade da medida. Confira o raciocínio:
  • Somando as potências médias de todos os equipamentos elétricos que usamos em casa, certamente o valor ultrapassa os 1000 W. Cada 1000 W chamamos de 1 kW (1 kW = 1000 W). Só um chuveiro típico, calibrado para aquecer água no período de verão, já deve dar cerca de 3000 W. Na notação de colchetes escrevemos [ΔE] = kW, a unidade prática para medir potência elétrica total consumida numa residência (ou numa instalação elétrica qualquer).
  • Somando o tempo total de uso de todos os equipamentos elétricos residenciais num mês certamente teremos horas (h). Na notação de colchetes escrevemos [Δt] = h, a unidade prática para medir tempo de uso dos aparelhos elétricos.
Assim teremos como unidade prática de medida de energia consumida:


Note que o correto é kWh (quilowatt vezes hora) e não kW/h (quilowatt dividido hora) como muita gente ainda insiste em usar! 




Finalmente, para saber a correspondência entre J e kWh fazemos:

 
Finalizando a conta acima:


Conclusão: cada 1,0 kWh vale 3,6 milhões de J.
Em outras palavras, a unidade J é muito pequena para ser usada na prática. É como medirmos a distância entre duas cidades usando milímetro (mm). Dá um número enorme! Mas se usamos quilômetro (km), o número fica menor, mais "confortável" de ser manipulado.
Feita a introdução teórica, vamos à pesquisa nas lojas on line e também no site do fabricante.

:: Pesquisas Em Vários Sites


Encontrei o televisor LG 47LM6400 em vários sites de lojas e por isso ele foi escolhido. Já de cara, no site do fabricante, encontramos problemas com as unidades de medida. Veja logo acima um print screen que fiz dos dados técnicos da TV.
A potência do audio está dada em W1. Correto. Mas o consumo médio também foi dado em W. Consumo é energia. E energia, como vimos acima, deve ser dada em J ou, sendo mais prático, em kWh. Temos na declaração do fabricante uma incoerência, concorda? Como pode potência e consumo serem medidos igualmente em W? Não pode!
É óbvio (para quem conhece Física e as corretas unidades de medida) que uma TV com 110 W de potência média vai consumir 0,110 kWh a cada 1 h de uso. Mas o fabricante, a rigor, deveria declarar que a potência média da TV é de 110W e não o seu consumo. Entende a confusão conceitual?
O consumo em Stand By2 (ou modo de espera) também está dado em W. Outra vez o fabricante usa consumo no lugar de potência.
Pesquisei sites de outros fabricantes (Sony, Semp Toshiba, Samsung, dentre outros) e encontrei os mesmos tipos de deslizes nas informações. Errar (ou mal informar) não é privilégio da LG.
Veja abaixo os print screen das páginas de diversas lojas on line, bastante conceituadas, e que repetem os mesmos erros de unidades e/ou confusões conceituais (sempre destacados com setinhas na cor laranja). Clicando nas imagens você abre o link de onde retirei as imagens).



Percebeu que a potência de audio (ou potência sonora útil3) sempre está com a unidade de medida certa, ou seja, vem dada em W? Mas consumo também vem em W! Como eu já disse e ratifico, há incoerência nas especificações técnicas porque, como potência é direrente de consumo, se a potência está em W, o consumo não deveria estar!
Algumas lojas discriminam a potência média de audio por canal4 (10 W + 10 W) já que a TV é tem som estéreo. Certíssimo.

O problema real está sempre na declaração do consumo onde temos muitas vezes dada a potência (Pm) em vez da energia (ΔE) ou a unidade de energia está escrita como kW/h em vez de kWh ou qualquer combinação disso. Incrível, não?
Até os sites de comparações de preços cometem os mesmos deslizes (confira em dois deles: Bond Faro e Buscapé).

Quando você estiver lendo este post, se algum link (dos que apontei acima) não estiver funcionamdo (porque os produtos saem de linha ou ficam fora do estoque) não tem problema: entre em qualquer um dos sites que indiquei (e tantos outros de lojas on line) e em qualquer produto elétrico ou eletrônico procure pelas especificações técnicas. Muito provavelmente você vai encontrar erros semelhantes aos que apontei acima. Não acredito que haverá em breve uma ação para corrigir tais erros, infelizmente.
Encerro este texto lamentando a falta de cuidado3 que fabricantes de equipamentos elétricos e eletrônicos bem como lojas que comercializam tais produtos têm quando divulgam especificações técnicas dos equipamentos. Eles "podem" errar pois, infelizmente, a maioria dos consumidores não tem conhecimento básico suficiente para perceber o erro e também não temos orgão fiscalizadores preocupados com isso.
Mas os estudantes, concorrendo em processos seletivos para ingresso nas mais diversas universidades, se errarem unidades de medida numa prova escrita não serão perdoados pelos corretores e certamente perderão importantes pontos! Mais uma das incoerências da nossa sociedade. Mas, se você é vestibulando, fique atento! Fique esperto! Se liga nas unidades de medida!


1- RMS vem do inglês Root Mean Square (ou valor quadrático médio) que representa uma forma estatística média de calcular a potência do som que sai da TV ou de qualquer aparelho eletrônico. Muitas vezes, para tentar iludir o consumidor com números enormes de potência, o valor não vem expresso em RMS mas notros sistemas que medem o pico da potência. Pura sacanagem! Na prática, o que importa sempre é a potência média (RMS) e não valores de pico. Esse artifício legal (mas desleal) de não declarar potência em RMS aposta na falta de conhecimento do consumidor e é mais utilizado em equipamentos de som ou home theater. Se for comprar equipamento de audio, fique sempre atento e procure pelo valor RMS da potência em W. 2- Vale lembrar que, quando desligamos a TV no controle remoto, ela entra em modo de espera. Embora o consumo nessa situação caia para 1% do valor da TV ligada, ao logo do tempo, mês após mês, se você fizer as contas, vai perceber que há um consumo de energia não desprezível. E pagamos por isso! É o preço do conforto, de não ter que levantar da poltrona para ligar/desligar o aparelho.
3- Conceitualmente, potência útil é diferente de potência consumida. No caso da TV, a potência consumida corresponde à energia por unidade de tempo que o aparelho retira (da rede elétrica) para funcionar. A potência útil corresponde à energia por unidade de tempo que o aparelho usa para gerar som e também para gerar a imagem. Devemos ainda salientar que existe uma potência dissipada, equivalente à energia por unidade de tempo que é consumida mas não é utilizada nem para produzir som nem para produzir imagem. Esta energia dissipada é literamente perdida e pode ser verificada na prática como um aquecimento das partes do equipamento. Chamamos esta perda (ou dissipação) de energia na forma de calor de Efeito Joule.
4- Nos equipamentos estereofônicos a potência total do audio é a soma das duas potências idênticas de cada canal.
5- É muito comum o uso (errado) de peso em vez de massa. Massa medimos em kg e peso em N. Mas a insitência em declarar peso em kg é enorme. Abordei este assunto neste post.




prof. Dulcidio Braz Júnior 

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