Um protótipo de aquecedor solar captura 2500 J de energia solar. Se sua eficiência é de 80%, qual é a energia…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um protótipo de aquecedor solar captura 2500 J de energia solar. Se sua eficiência é de 80%, qual é a energia útil (E_util) disponível para aquecer um líquido?
- A) 2000 J
- B) 2100 J
- C) 2400 J
- D) 1800 J
- E) 2500 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A energia captada pelo aquecedor é 2500 J e a eficiência é de 80%, ou seja, 0,80 em forma decimal. Passo 2: Lembre o conceito de eficiência. Eficiência é a fração da energia recebida que se transforma em energia útil, então energia útil = eficiência x energia captada. Passo 3: Calcule E_util = 0,80 x 2500 = 2000 J. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa A (2000 J) é o resultado correto. Por que as outras estão erradas: B (2100 J) não corresponde a 80% de 2500 J; C (2400 J) representa 96% da energia captada, o que não condiz com a eficiência dada; D (1800 J) corresponde a 72% da energia captada, valor que não aparece no enunciado; E (2500 J) é a energia total captada, desconsiderando as perdas do aquecedor. O gabarito oficial A está correto.
💡 Dica: Calcule a energia útil multiplicando a energia solar pela eficiência.
Alternativa por alternativa
Cálculo correto: E_util = 2500 J × 0,8 = 2000 J.
O aluno provavelmente calculou 84% de 2500 em vez de 80%, ou subtraiu uma parcela de perdas que não corresponde à eficiência dada.
Por que engana: O aluno pode confundir a eficiência com a energia total, calculando a energia útil como 2500 J em vez de aplicar a porcentagem corretamente.
O aluno pode ter interpretado a eficiência de 80% como se houvesse perda de apenas 100 J, ou seja, aplicou uma perda pequena e fixa em vez de calcular a fração correspondente à eficiência.
O aluno provavelmente aplicou a eficiência e depois aplicou um desconto adicional de 10% sobre o resultado, ou calculou 72% de 2500, o que indica um procedimento de cálculo com percentuais desnecessário.
O aluno acredita que toda a energia captada fica disponível para aquecer o líquido, ignorando a eficiência informada no enunciado.
Raio-X da questão
energia útil em aquecedor solar
avaliacao
cálculo de eficiência · energia solar
Revisar o cálculo de eficiência em sistemas de energia.
O aluno pode confundir a eficiência com a energia total, calculando a energia útil como 2500 J em vez de aplicar a porcentagem corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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