Em um projeto escolar sobre geração de energia elétrica, estudantes compararam materiais para fabricar células…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um projeto escolar sobre geração de energia elétrica, estudantes compararam materiais para fabricar células fotovoltaicas. Eles observaram que uma célula precisa absorver luz e transformar essa energia em corrente elétrica. Para isso, o material deve permitir o controle do movimento de elétrons e apresentar aumento de sua condutividade quando iluminado. Os resultados da comparação foram: o silício é semicondutor, tem sua condutividade alterada pela luz e pode formar uma junção que direciona o movimento das cargas; o cobre é condutor e apresenta pouca alteração de condutividade com a iluminação; o vidro é isolante e não permite o transporte adequado de cargas; e o alumínio é condutor, mas também apresenta pouca alteração de condutividade quando iluminado. Com base no texto, qual justificativa explica melhor a escolha do silício para a fabricação do painel solar?
- A) Apresenta propriedades condutoras metálicas adequadas à conversão da luz em corrente elétrica.
- B) Apresenta propriedades isolantes adequadas à conversão da luz em corrente elétrica.
- C) Apresenta propriedades semicondutoras adequadas à conversão da luz em corrente elétrica.
- D) Apresenta pouca alteração de condutividade adequada à conversão da luz em corrente elétrica.
- E) Apresenta ausência de transporte de cargas adequada à conversão da luz em corrente elétrica.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- O texto diz que a célula precisa absorver luz e transformar essa energia em corrente elétrica, e que o material deve permitir o controle do movimento de elétrons e apresentar aumento de condutividade quando iluminado.
- Comparando os materiais, o silício é o único descrito como semicondutor, tem sua condutividade alterada pela luz e pode formar uma junção que direciona o movimento das cargas. Essas três características atendem exatamente aos requisitos do enunciado.
- Portanto, a justificativa que melhor explica a escolha é a alternativa C, que associa o silício às propriedades semicondutoras adequadas à conversão da luz em corrente elétrica. O gabarito oficial coincide com essa conclusão.
- A alternativa A está errada, pois metais condutores como o cobre não têm alteração relevante de condutividade com a luz, segundo o texto.
- A alternativa B está errada, pois isolantes como o vidro não permitem transporte adequado de cargas.
- A alternativa D está errada, pois a pouca alteração de condutividade é justamente a característica dos materiais que não servem para a célula, como cobre e alumínio.
- A alternativa E está errada, pois a ausência de transporte de cargas impede a geração de corrente elétrica, sendo o oposto do que a célula precisa.
💡 Dica: Considere as propriedades dos materiais e sua eficiência energética.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a boa condutividade metálica à geração de corrente, ignorando que o requisito central é a variação da condutividade com a luz. Assim, o cobre, que é condutor, parece adequado a ele.
O aluno entende que materiais isolantes são bons para a conversão de energia por confundir a ideia de proteção elétrica com a de geração de corrente. Não percebe que o isolante não permite transporte adequado de cargas.
Por que engana: Confundir propriedades químicas com propriedades físicas relevantes para eficiência do painel solar.
A célula fotovoltaica precisa transformar a energia luminosa em energia elétrica por meio do controle do movimento de cargas. Conforme o texto, o silício é semicondutor, altera sua condutividade quando iluminado e pode formar uma junção capaz de direcionar as cargas. Essas propriedades permitem a conversão da luz em corrente elétrica, justificando sua escolha.
O aluno lê o item 'pouca alteração de condutividade' como uma vantagem, quando o texto indica que o material precisa aumentar sua condutividade quando iluminado. Essa é uma leitura invertida do requisito.
O aluno interpreta que, para gerar energia, o material deve impedir a passagem de cargas, invertendo o papel do transporte de elétrons. Não percebe que sem transporte de cargas não há corrente elétrica.
Raio-X da questão
materiais para painel solar
avaliacao
propriedades do silício · materiais semicondutores
Revisar as propriedades dos materiais utilizados em energia solar.
Confundir propriedades químicas com propriedades físicas relevantes para eficiência do painel solar.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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