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Física2ª sérieBNCC EM13CNT106Difícil⏱ medio

Imagine um sistema de painéis solares que consome 1500 W. Se ele opera com uma eficiência de 20% sob radiação…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT106

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.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Imagine um sistema de painéis solares que consome 1500 W. Se ele opera com uma eficiência de 20% sob radiação solar de 800 W/m², quantos m² de painéis são necessários para atender essa demanda?

  1. A) 8 m²
  2. B) 9,375 m²
  3. C) 10 m²
  4. D) 12 m²
  5. E) 15 m²

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Identifique o que a questão pede. Queremos a área de painéis (em m²) que entregue 1500 W de potência útil.
  2. Calcule a potência que 1 m² de painel entrega. A radiação incidente é 800 W/m² e a eficiência é 20%, ou seja, 0,20. Logo, a potência útil por m² é 800 x 0,20 = 160 W/m².
  3. Divida a demanda pela potência por m²: área = 1500 / 160 = 9,375 m².
  4. Conferência: 9,375 x 160 = 1500 W, o que confirma o resultado.
  5. Comparação com o gabarito oficial. O gabarito B (9,375 m²) coincide com a resolução obtida de forma independente.
  6. Por que as outras estão erradas: A (8 m²) corresponde a cerca de 187,5 W/m², valor que não sai de 800 W/m² com 20% de eficiência; C (10 m²) exigiria 150 W/m², inconsistente com os dados; D (12 m²) exigiria 125 W/m²; E (15 m²) exigiria 100 W/m². Nenhuma dessas potências por m² decorre de 800 W/m² e 20%.

💡 Dica: Calcule a área necessária usando a eficiência e a radiação solar.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Provavelmente calculou com um valor de potência por m² próximo de 187,5 W/m², obtido por arredondamento indevido ou por uma conta intermediária errada, em vez de 160 W/m².

B Correta

Cálculo correto levando em conta a eficiência.

C Erradaerro: Atençãoa que mais engana

Provavelmente usou 150 W/m² como potência por m², talvez por uma conta aproximada ou erro de multiplicação de 800 por 0,20, e chegou ao número redondo 10.

Por que engana: Calcular a área necessária sem considerar a eficiência do sistema, resultando em um valor maior do que o correto.

D Erradaerro: Procedimental

Provavelmente usou 125 W/m² como potência por m², resultado de um erro na aplicação da eficiência de 20% sobre a radiação de 800 W/m².

E Erradaerro: Conceitual

Provavelmente ignorou a radiação de 800 W/m² ou aplicou a eficiência de forma incorreta, usando 100 W/m² por m² e obtendo 15 m².

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Analisar
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

painéis solares

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de eficiência · potência elétrica

📚 Reveja

Revisar cálculos de eficiência e potência em sistemas solares.

⚠️ Erro mais comum

Calcular a área necessária sem considerar a eficiência do sistema, resultando em um valor maior do que o correto.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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