Comunidade demanda 5,0 kW por 6 h/dia (energia 30 kWh/dia). Opção A: micro-hídrica com P_mec = 40 kW e…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Comunidade demanda 5,0 kW por 6 h/dia (energia 30 kWh/dia). Opção A: micro-hídrica com P_mec = 40 kW e eficiência do gerador ?_g = 0,70. Opção B: painéis solares de 250 W_p, 5 h sol efetivo/dia, eficiência do sistema (inversor+bateria) ?_s = 0,80. Calcule para cada opção: potência elétrica disponível, energia diária útil e número de painéis necessários; compare vantagens elétricas e ambientais.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Opção A: P_el = P_mec·?_g = 40·0,70 = 28 kW; energia disponível em 6 h = 28·6 = 168 kWh/dia (atende 30 kWh/dia). Opção B: energia útil por painel = 0,250 kW·5 h·0,80 = 1,00 kWh/dia ? necessário 30 painéis (30 kWh/1 kWh). Comparação: micro-hídrica fornece maior potência contínua e menor necessidade de armazenamento, mas depende de vazão e pode impactar o ecossistema; solar é modular, menor impacto local no leito do rio, exige baterias para suprir noite e tem variação diária/estacional.
Explicação
A análise das duas opções mostra que a micro-hídrica oferece uma potência contínua superior e atende à demanda de energia de forma eficiente, mas sua operação depende de fatores ambientais como a vazão do rio. Por outro lado, a energia solar, apesar de exigir um maior número de painéis e armazenamento para uso noturno, apresenta menor impacto ambiental e é mais flexível em termos de instalação. Essa comparação evidencia as vantagens e desvantagens de cada tecnologia em relação à demanda energética e ao impacto ambiental.
Raio-X da questão
potência elétrica e eficiência
avaliacao
potência elétrica · eficiência de sistemas
Revisar conceitos de potência, eficiência e cálculo de energia em sistemas elétricos.
O aluno pode confundir a potência mecânica com a potência elétrica, não considerando a eficiência do gerador ao calcular a energia disponível.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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