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Física3ª sérieBNCC EM13CNT102Média⏱ medio

Um sistema de aquecimento solar é instalado em um edifício. A área dos painéis solares é de 50 m² e a…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT102

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 sistema de aquecimento solar é instalado em um edifício. A área dos painéis solares é de 50 m² e a eficiência é de 80%. Qual a energia total (em J) que o sistema pode captar durante um dia ensolarado, considerando que a radiação solar média é de 1000 W/m²?

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

A energia captada é calculada pela fórmula E = A × I × t. Sabe-se que A = 50 m², I = 1000 W/m², e t = 86400 s (um dia). Portanto, E = 50 × 1000 × 86400 = 4,32×10^10 J.

Explicação

A fórmula utilizada para calcular a energia total captada considera a área dos painéis, a intensidade da radiação solar e o tempo em segundos de um dia. Multiplicando esses valores, obtemos a energia total em joules, que representa a quantidade de energia que os painéis podem converter em calor. A eficiência do sistema não foi considerada na resposta, pois a questão pede apenas a energia total captada, sem levar em conta as perdas.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade multipla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

energia solar

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de energia · eficiência de sistemas

📚 Reveja

Revisar cálculos de energia e eficiência em sistemas solares.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a eficiência do sistema com a radiação solar, calculando a energia total sem considerar a eficiência dos painéis solares.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

autogestao

🏫 Contexto

cientifico

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