Em uma usina, um gerador de 500 kW converte energia mecânica em elétrica. Sabendo que a eficiência do gerador…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma usina, um gerador de 500 kW converte energia mecânica em elétrica. Sabendo que a eficiência do gerador é de 90%, qual a potência mecânica necessária para seu funcionamento?
- A) 500 kW
- B) 555,56 kW
- C) 600 kW
- D) 450 kW
- E) 750 kW
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A potência elétrica útil do gerador é 500 kW e a eficiência é 90%, ou seja, 0,90. Queremos a potência mecânica que entra no gerador.
- Lembre o conceito de eficiência. Eficiência é a razão entre a potência útil (saída) e a potência fornecida (entrada): eficiência = potência elétrica / potência mecânica.
- Isole a potência mecânica. Potência mecânica = potência elétrica / eficiência = 500 / 0,90 = 555,56 kW aproximadamente.
- Verifique o resultado. Como o gerador perde energia, a potência mecânica de entrada precisa ser maior que 500 kW. 555,56 kW é maior que 500 kW, o que faz sentido físico.
- Análise das outras alternativas. A) 500 kW ignora a perda de energia, o que só ocorreria com eficiência de 100%. C) 600 kW não corresponde a nenhum cálculo correto com os dados. D) 450 kW aplica a eficiência de forma invertida, multiplicando 500 por 0,90, o que daria a potência elétrica e não a mecânica. E) 750 kW não corresponde à divisão correta por 0,90.
- Conclusão: a alternativa correta é a B, 555,56 kW, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule a potência mecânica usando a fórmula da eficiência.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que a potência mecânica é igual à elétrica, ignorando que o gerador perde energia e que a eficiência de 90% altera o valor da entrada.
Resultado correto ao aplicar a fórmula considerando a eficiência.
O aluno acrescenta uma perda arbitrária a 500 kW, sem usar a relação de eficiência como divisão, chegando a um valor redondo sem base no cálculo.
Por que engana: O aluno pode confundir a potência elétrica com a potência mecânica, utilizando o valor do gerador sem considerar a eficiência.
O aluno multiplica 500 kW por 0,90 em vez de dividir, aplicando a eficiência no sentido errado; isso daria a potência útil, não a potência de entrada.
O aluno aplica um fator de aumento maior que o necessário ou inverte a relação de eficiência de forma incorreta, superestimando a potência mecânica.
Raio-X da questão
eficiência de geradores
avaliacao
cálculo de eficiência · potência elétrica e mecânica
Revisar o conceito de eficiência em máquinas e geradores.
O aluno pode confundir a potência elétrica com a potência mecânica, utilizando o valor do gerador sem considerar a eficiência.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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