Uma residência consome 18 kWh/dia. Está disponível painel fotovoltaico de 300 Wp; a insolação média é 5 h/dia…
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
Uma residência consome 18 kWh/dia. Está disponível painel fotovoltaico de 300 Wp; a insolação média é 5 h/dia. A eficiência combinada do sistema (inversor + perdas) é 72% (? = 0,72). Usando E_painel = P_painel·t·?, quantos painéis de 300 Wp são necessários para suprir o consumo diário? Arredonde para cima.
- A) 25 painéis
- B) 12 painéis
- C) 14 painéis
- D) 17 painéis de 300 Wp
- E) 16 painéis
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Consumo diário: 18 kWh/dia = 18000 Wh/dia. Cada painel: 300 Wp. Insolação média: 5 h/dia. Eficiência combinada: 0,72.
- Calcule a energia que um painel fornece por dia, usando E_painel = P_painel · t · eta. Temos E = 300 · 5 · 0,72 = 1080 Wh/dia, ou seja, 1,08 kWh/dia por painel.
- Divida o consumo pela produção de cada painel. Número de painéis = 18 / 1,08 = 16,67 (aproximadamente).
- Como a questão pede arredondamento para cima, não basta usar 16,67 como 16 ou 17 por aproximação comum. Como não é possível usar 0,67 de painel, é preciso arredondar para o inteiro seguinte, que é 17. Logo são necessários 17 painéis, alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (25) divide o consumo só pela eficiência e ignora a energia gerada por cada painel. B (12) multiplica potência, horas e número de painéis, mas esquece a eficiência de 0,72. C (14) resulta de um cálculo intermediário com arredondamento indevido, que subestima a energia por painel. E (16) trunca 16,67 para baixo, contrariando a instrução de arredondar para cima e deixando o consumo sem atendimento completo.
💡 Dica: Calcule a energia necessária e divida pela energia gerada por um painel.
Alternativa por alternativa
O aluno divide o consumo de 18 kWh apenas pela eficiência (18 / 0,72 = 25), sem calcular a energia gerada por um painel de 300 Wp em 5 horas.
O aluno calcula 300 · 5 = 1500 Wh por painel e divide 18000 por 1500, obtendo 12, mas esquece de aplicar a eficiência de 0,72 que a questão exige.
O aluno chega a valor próximo de 14 por arredondamento intermediário indevido da energia por painel (por exemplo, usar um valor aproximado de 1,3 kWh em vez de 1,08 kWh), o que subestima o número de painéis.
Por que engana: O aluno pode errar ao não considerar a eficiência do sistema, calculando apenas a potência dos painéis sem aplicar a eficiência combinada.
Energia requerida = 18 kWh = 18 000 Wh. Energia por painel = 300 W · 5 h · 0,72 = 1 080 Wh. Número = 18 000 / 1 080 ˜ 16,67 ? arredonda-se para 17 painéis.
O aluno obtém 16,67 corretamente, mas trunca o resultado para 16 em vez de arredondar para cima, como o enunciado pede, deixando o consumo sem atendimento total.
Raio-X da questão
energia solar fotovoltaica
avaliacao
cálculo de potência elétrica · eficiência de sistemas
Revisar o cálculo de energia gerada por painéis solares.
O aluno pode errar ao não considerar a eficiência do sistema, calculando apenas a potência dos painéis sem aplicar a eficiência combinada.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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