Um experimento demonstra como um sistema de aquecimento solar funciona. Se um painel solar converte 800 J de…
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 experimento demonstra como um sistema de aquecimento solar funciona. Se um painel solar converte 800 J de energia solar em calor e a eficiência do sistema é de 75%, quanto calor é efetivamente utilizado para aquecer a água? Calcule e explique.
- A) 600 J
- B) 800 J
- C) 400 J
- D) 500 J
- E) 700 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A energia solar convertida em calor pelo painel é 800 J e a eficiência do sistema é de 75%, ou seja, 0,75 em forma decimal. Passo 2: Entenda o conceito. Eficiência é a fração da energia de entrada que realmente se transforma em energia útil. Neste caso, a parte útil é o calor que aquece a água. Passo 3: Calcule a energia útil. Multiplique a energia total pela eficiência: 800 x 0,75 = 600 J. Passo 4: Confira o resultado. 75% de 800 é igual a 800 - 200 = 600 J, pois 25% de 800 é 200 J, que corresponde às perdas. Passo 5: Compare com as alternativas. A alternativa correta é a A (600 J), que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: B (800 J) ignora a eficiência e considera que toda a energia solar é aproveitada, o que contraria o enunciado; C (400 J) corresponderia a uma eficiência de 50%, não de 75%; D (500 J) não corresponde a nenhuma fração de 75% aplicada a 800 J; E (700 J) corresponderia a uma eficiência de 87,5%, também diferente da informada.
💡 Dica: Calcule a energia utilizada multiplicando a energia total pela eficiência.
Alternativa por alternativa
Cálculo correto: 800 J * 0,75 = 600 J.
O aluno considera que toda a energia solar convertida em calor é aproveitada para aquecer a água, ignorando o dado de eficiência de 75% do sistema.
O aluno aplica uma eficiência de 50% (800 x 0,5 = 400) em vez de 75%, possivelmente por confusão ao converter a porcentagem para número decimal.
O aluno tenta obter um valor próximo de 500 J por um cálculo sem base na eficiência dada, como uma aproximação arbitrária ou uma proporção errada aplicada a 800 J.
Por que engana: O aluno pode confundir a eficiência com a quantidade total de energia, utilizando 800 J em vez de calcular 75% disso.
O aluno calcula as perdas como se fossem apenas 100 J (800 - 100 = 700), subestimando a perda real de 25% (200 J), o que indica erro ao trabalhar com a porcentagem.
Raio-X da questão
eficiência de sistemas
avaliacao
cálculo de porcentagens · eficiência de sistemas
Revisar o conceito de eficiência em sistemas de energia.
O aluno pode confundir a eficiência com a quantidade total de energia, utilizando 800 J em vez de calcular 75% disso.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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