Durante a fabricação de um painel solar, é importante considerar a eficiência do material usado. O silício…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante a fabricação de um painel solar, é importante considerar a eficiência do material usado. O silício apresenta uma eficiência de 15% na conversão de energia solar em elétrica. Qual a área necessária para gerar 1 kW de potência considerando a radiação solar de 1000 W/m²?
- A) 4 m²
- B) 6,67 m²
- C) 10 m²
- D) 8,33 m²
- E) 12 m²
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A potência elétrica útil desejada é 1 kW, ou seja, 1000 W. A eficiência do silício é de 15%, isto é, 0,15. A radiação solar incidente é de 1000 W/m².
- Relacione a eficiência com a potência incidente. Como a eficiência é a razão entre a potência elétrica gerada e a potência solar recebida, a potência solar necessária é: potência solar = 1000 / 0,15 = 6666,7 W.
- Calcule a área. Como a radiação é de 1000 W/m², a área necessária é: área = 6666,7 / 1000 = 6,67 m².
- Confira pela forma direta. Com 1 m² de painel, a potência solar recebida é 1000 W e a potência elétrica gerada seria 0,15 × 1000 = 150 W. Para gerar 1000 W, são necessários 1000 / 150 = 6,67 m². O resultado confirma a alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa A (4 m²) usa uma eficiência maior que 15%; a alternativa C (10 m²) corresponderia a uma eficiência de 10%; a alternativa D (8,33 m²) corresponderia a uma eficiência de 12%; e a alternativa E (12 m²) corresponde a uma eficiência de cerca de 8,3%, portanto menor que a do enunciado.
💡 Dica: Calcule a área usando a eficiência e a potência desejada.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente tratou a eficiência como se fosse de 25% (1000 / 250 = 4 m²), ao dividir de forma errada a potência ou ao calcular a fração útil.
Cálculo correto considerando eficiência do silício.
O aluno provavelmente usou 10% de eficiência em vez de 15% (1000 / 100 = 10 m²), um erro de leitura ou de cálculo do percentual.
O aluno provavelmente usou 12% de eficiência no lugar de 15%, obtendo 1000 / 120 = 8,33 m², ou seja, um erro de cálculo com o percentual.
Por que engana: O aluno pode confundir a eficiência do painel com a potência gerada, calculando a área de forma incorreta ao não considerar a eficiência na conversão de energia.
O aluno provavelmente aplicou a eficiência de forma incorreta, como um fator de multiplicação ou divisão no lugar da divisão correta pela eficiência, chegando a um valor próximo de 12 m².
Raio-X da questão
eficiência de painéis solares
avaliacao
cálculo de área · eficiência energética
Revisar cálculos de eficiência e potência em sistemas solares.
O aluno pode confundir a eficiência do painel com a potência gerada, calculando a área de forma incorreta ao não considerar a eficiência na conversão de energia.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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