Atividades sobre Geração e Consumo de Energia Elétrica com gabarito — 1ª série, 2ª série, 3ª série, ENEM, FUVEST, UEL, UNESP (EM13CNT106)

Quando recebo o código EM13CNT106 no planejamento do bimestre, a primeira reação costuma ser a mesma: como transformar uma frase tão longa numa aula que os alunos entendam e numa avaliação que cobre o que realmente importa? Foi assim que comecei a montar essas atividades, sempre pensando na rotina da sala de aula, com pouco tempo e pouco material.

Neste texto, eu organizo o que a habilidade pede, algumas ideias de trabalho e seis questões prontas com gabarito comentado, para você usar direto ou adaptar à sua turma.

O que a habilidade EM13CNT106 pede, de verdade?

Traduzindo para a linguagem do dia a dia, a habilidade pede que o aluno saiba analisar as soluções tecnológicas para levar energia elétrica até as casas, as indústrias e as cidades, considerando o custo, a eficiência, o clima e a região, além dos impactos ambientais e sociais. Não basta decorar a fórmula da potência: o estudante precisa comparar alternativas e justificar uma escolha.

Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.

Na prática, isso significa que uma boa questão desse código envolve cálculo de potência, consumo, custo e, de preferência, uma situação real: uma conta de luz, um painel solar, um chuveiro elétrico ou a perda de energia num cabo longo. O aluno calcula, mas também precisa entender o que o número significa para a escolha.

Como trabalhar EM13CNT106 em sala?

Algumas ideias que funcionam bem com pouco recurso:

• Conta de luz da família: peça para os alunos lerem a conta em casa e calcularem o consumo de um aparelho, como o chuveiro, em kWh e em reais.
• Debate sobre fontes: divida a turma em grupos que defendam hidrelétrica, solar e eólica para a sua cidade, considerando custo, clima e impacto ambiental.
• Perda na linha de transmissão: proponha a pergunta "por que a energia chega mais fraca em casas muito distantes da subestação?" e deixe a turma calcular com valores simples.
• Painel solar no papel: resolva com a turma um exemplo de painel de telhado, comparando a economia mensal com o investimento.

Como avaliar essa habilidade?

Uma boa questão para essa habilidade precisa cobrar três coisas: o cálculo correto, a interpretação do resultado e a relação com uma situação concreta. Questões que só pedem a substituição de números numa fórmula deixam de fora a parte mais importante da habilidade.

Erros comuns que vejo em avaliações: esquecer de converter unidades (W para kW, horas para kWh), usar a tensão no lugar da corrente, e não considerar o rendimento de um sistema, como no caso do painel solar. Outro erro é criar alternativas absurdas demais, que o aluno descarta sem pensar. As distratoras devem ser plausíveis e refletir erros reais de cálculo.

Questões prontas de EM13CNT106 (com gabarito comentado)

As questões abaixo são reais e já validadas. Em cada uma, a alternativa correta está marcada com ✅ e as erradas com ❌, com a explicação de por que cada uma não serve.

Questão 1: potência dissipada por um receptor

Um receptor de energia elétrica opera com uma resistência de 5 O e recebe uma tensão de 20 V. Qual a potência dissipada pelo receptor?

• ❌ A) 20 W — valor incorreto, não utiliza a fórmula correta.
• ❌ B) 40 W — este valor não é obtido pela relação entre tensão e resistência.
• ✅ C) 80 W — cálculo correto usando P = V² / R.
• ❌ D) 100 W — valor incorreto, produto da tensão não foi utilizado corretamente.
• ❌ E) 160 W — este valor é maior do que a potência real dissipada.

Dica de resolução: use a fórmula P = V²/R para calcular a potência.

Questão 2: custo de energia de um motor

Um motor elétrico consome 2 kWh de energia em um dia. Qual é o custo total se o preço do kWh é R$ 0,50?

• ❌ A) R$ 0,50 — custo para 1 kWh.
• ✅ B) R$ 1,00 — o custo total é R$ 1,00 para 2 kWh.
• ❌ C) R$ 1,50 — custo incorreto para 2 kWh.
• ❌ D) R$ 2,00 — preço para 4 kWh.
• ❌ E) R$ 0,25 — custo para 0,5 kWh.

Dica de resolução: calcule o custo multiplicando o consumo pelo preço do kWh.

Questão 3: perda de potência em um cabo

Em uma cidade, a distribuição de energia elétrica é feita por um cabo de 2 km. Se a corrente é de 50 A e a resistência do cabo é de 1,2 O/km, qual é a perda de potência ao longo desse cabo?

• ❌ A) 3000 W — valor calculado incorretamente.
• ✅ B) 6000 W — este é o valor da perda de potência.
• ❌ C) 1200 W — valor calculado incorretamente.
• ❌ D) 1500 W — valor calculado incorretamente.
• ❌ E) 2400 W — valor calculado incorretamente.

Dica de resolução: calcule a resistência total do cabo e use a fórmula da potência.

Questão 4: disjuntor para um chuveiro (ENEM 2022)

ENEM - 2022 O manual de uma ducha elétrica informa que seus três níveis de aquecimento (morno, quente e superquente) apresentam as seguintes variações de temperatura da água em função de sua vazão. Utiliza-se um disjuntor para proteger o circuito dessa ducha contra sobrecargas elétricas em qualquer nível de aquecimento. Por padrão, o disjuntor é especificado pela corrente nominal igual ao múltiplo de 5 A imediatamente superior à corrente máxima do circuito. Considere que a ducha deve ser ligada em 220 V e que toda a energia é dissipada através da resistência do chuveiro e convertida em energia térmica transferida para a água, que apresenta calor específico de 4,2 J/gºC e densidade de 1 000 g/L. O disjuntor adequado para a proteção dessa ducha é especificado por:

• ❌ A) 60 A — a corrente de 60 A é muito alta para a ducha, considerando a potência máxima que ela pode consumir.
• ✅ B) 30 A — correta, pois a corrente máxima calculada para a ducha é 25 A, e o disjuntor deve ser de 30 A, que é o múltiplo de 5 A mais próximo.
• ❌ C) 20 A — 20 A é insuficiente, pois não atende à corrente máxima da ducha, que é 25 A.
• ❌ D) 10 A — 10 A é muito baixo, não suportaria a corrente máxima da ducha, que é 25 A.
• ❌ E) 5 A — 5 A é inadequado, pois a corrente máxima da ducha excede esse valor, não protegendo adequadamente o circuito.

Dica de resolução: calcule a corrente máxima usando potência e tensão, depois escolha o disjuntor adequado.

Questão 5: localização de uma placa solar (ENEM 2022)

ENEM - 2022 O eixo de rotação da Terra apresenta uma inclinação em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol, interferindo na duração do dia e da noite ao longo do ano. Uma pessoa instala em sua residência uma placa fotovoltaica, que transforma energia solar em elétrica. Ela monitora a energia total produzida por essa placa em 4 dias do ano, ensolarados e sem nuvens, e lança os resultados no gráfico. Próximo a que região se situa a residência onde as placas foram instaladas?

• ✅ A) Trópico de Capricórnio. — correta, pois a produção de energia solar é maior próximo ao Trópico de Capricórnio durante o verão no hemisfério sul.
• ❌ B) Trópico de Câncer. — incorreta, pois o Trópico de Câncer está no hemisfério norte, onde a produção solar é diferente.
• ❌ C) Polo Norte. — incorreta, pois no Polo Norte a produção solar é limitada durante o inverno, não sendo ideal para placas fotovoltaicas.
• ❌ D) Polo Sul. — incorreta, pois no Polo Sul a produção solar também é limitada em determinadas épocas do ano.
• ❌ E) Equador — incorreta, pois a produção solar é alta no Equador, mas a questão indica uma localização mais específica, que é o Trópico de Capricórnio.

Dica de resolução: analise o gráfico e relacione a variação da energia com a posição geográfica.

Questão 6: painel solar em casa

Painel solar: área 10 m², rendimento 18%. Irradiação média 800 W/m² durante 5 h por dia. Calcule a energia elétrica diária produzida (kWh) e a economia diária se a tarifa for 0,80 R$/kWh.

• ❌ A) 5,0 kWh/dia; economia 4,00 R$/dia — desconsidera o rendimento do painel; compartilha um jeito errado de fazer economia.
• ❌ B) 10,0 kWh/dia; economia 8,00 R$/dia — superestima a produção; ignora a eficiência e as condições reais do sistema.
• ✅ C) 7,2 kWh/dia; economia ≈ 5,76 R$/dia — potência incidente = 800 W/m²·10 m² = 8000 W. Potência elétrica = 8000·0,18 = 1440 W. Energia diária = 1,44 kW·5 h = 7,2 kWh. Economia = 7,2·0,80 = 5,76 R$.
• ❌ D) 3,6 kWh/dia; economia 2,88 R$/dia — erros nas potências calculadas e nas tarifas; não respeita os dados do enunciado.
• ❌ E) 6,0 kWh/dia; economia 5,00 R$/dia — produção da energia incorreta; não utiliza valores corretos para área e irradiação.

Dica de resolução: multiplique a irradiância pela área, pelo rendimento e pelo tempo; depois aplique a tarifa.

Próximos passos

Se quiser ver todas as questões que temos para essa habilidade, acesse a consulta completa do código EM13CNT106. Para montar sua própria prova com esses conteúdos em poucos minutos, use o gerador de provas do GeraProva, e se ainda não tem conta, o cadastro grátis leva menos de um minuto.

As questões deste texto servem como ponto de partida e exemplo de abordagem. Adapte os enunciados ao nível da sua turma e confira sempre o gabarito antes de aplicar a avaliação.