Em um laboratório de microbiologia, pesquisadores precisaram aquecer o mesmo volume de meio de cultura de 20…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um laboratório de microbiologia, pesquisadores precisaram aquecer o mesmo volume de meio de cultura de 20 °C para 60 °C. Para comparar os métodos, consideraram como energia útil aquela efetivamente transferida ao meio de cultura. Em todos os testes, essa energia útil foi de 4,5 MJ. A energia total fornecida por cada método foi medida e registrada na tabela descrita a seguir: aquecimento por resistências, 5,0 MJ; aquecimento solar, 6,25 MJ; aquecimento por micro-ondas, 5,5 MJ; aquecimento por fogão a gás, 7,0 MJ; aquecimento por fogo direto, 10,0 MJ. Com base nos dados do experimento, qual método apresentou maior eficiência energética, considerando a razão entre a energia útil transferida ao meio de cultura e a energia total fornecida?
- A) O aquecimento por fogo direto, com eficiência energética de 45%.
- B) O aquecimento por micro-ondas, com eficiência energética de 82%.
- C) O aquecimento por resistências, com eficiência energética de 90%.
- D) O aquecimento solar, com eficiência energética de 72%.
- E) O aquecimento por fogão a gás, com eficiência energética de 64%.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- A eficiência é a razão entre a energia útil transferida ao meio de cultura e a energia total fornecida, isto é, eficiência = energia útil / energia total. A energia útil é 4,5 MJ em todos os métodos. Passo 2: Calculando cada método. Resistências: 4,5 / 5,0 = 0,90, ou 90%. Solar: 4,5 / 6,25 = 0,72, ou 72%. Micro-ondas: 4,5 / 5,5 = 0,818, ou cerca de 82%. Fogão a gás: 4,5 / 7,0 = 0,643, ou cerca de 64%. Fogo direto: 4,5 / 10,0 = 0,45, ou 45%. Passo 3: Comparando os valores, o maior é 90%, obtido pelo aquecimento por resistências. Passo 4: Conclusão: a alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A tem a menor eficiência, pois o fogo direto desperdiça a maior parte da energia fornecida. B tem 82%, o segundo melhor resultado, mas abaixo de 90%. D tem 72%, valor intermediário inferior ao das resistências. E tem 64%, também inferior às resistências. Passo 5: Observação: o método com maior energia total fornecida não é o mais eficiente; o que importa é a proporção da energia que chega ao meio de cultura.
💡 Dica: Considere os diferentes métodos de aquecimento e suas eficiências energéticas.
Alternativa por alternativa
Provavelmente associou eficiência à quantidade de energia consumida, já que o fogo direto teve a maior energia total (10 MJ). Ele não percebeu que, quanto maior o desperdício, menor a eficiência.
Provavelmente calculou corretamente a razão do micro-ondas, mas não comparou com a das resistências, ou parou no segundo maior valor. Também pode ter achado que o micro-ondas, por ser um método moderno, deveria ser o mais eficiente.
A eficiência energética é calculada pela razão entre a energia útil e a energia fornecida, multiplicada por 100. Para as resistências, η = (4,5 MJ ÷ 5,0 MJ) × 100 = 90%. Os demais métodos apresentaram eficiências menores: 72% para o aquecimento solar, aproximadamente 82% para o micro-ondas, aproximadamente 64% para o fogão a gás e 45% para o fogo direto.
Provavelmente se deixou levar pela ideia de que a energia solar é gratuita e limpa, supondo que por isso seria o método mais eficiente. Não comparou a razão numérica de 4,5 por 6,25 com a das resistências.
Por que engana: Confundir eficiencia energetica com potencia ou rapidez do aquecimento, escolhendo metodo que consome mais energia.
Provavelmente considerou o fogão a gás eficiente por ser um método tradicional e muito usado no dia a dia. Não calculou a razão entre energia útil e energia total para os demais métodos.
Raio-X da questão
eficiência energética
avaliacao
conceito de eficiencia energetica · fontes de energia renovavel e nao renovavel
Revisar os conceitos de eficiência em sistemas de aquecimento.
Confundir eficiencia energetica com potencia ou rapidez do aquecimento, escolhendo metodo que consome mais energia.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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