Uma área de floresta de 2,5 km² tem albedo a = 0,12. A irradiância solar média incidente é I = 700 W/m²…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma área de floresta de 2,5 km² tem albedo a = 0,12. A irradiância solar média incidente é I = 700 W/m². Calcule a potência média absorvida pela superfície dessa área usando P = I · A · (1 - a). Dê o resultado em W (use A em m²).
- A) P = 1,05×10^9 W. Hyperestimativa signficativa da absorção de energia na floresta.
- B) P = 1,54×10^9 W
- C) P = 2,47×10^8 W. Calcula a área em unidades erradas, criando erro evidente.
- D) P = 1,75×10^9 W. Não considera a diminuição de energia devido ao albedo, errado.
- E) P = 3,00×10^9 W. Erro evidente, superestima a absorção baseando-se em fórmulas incorretas.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Converta a área para m². Como 1 km = 1000 m, 1 km² = 1000 x 1000 = 1.000.000 m². Logo, 2,5 km² = 2,5 x 10^6 m².
- Calcule o fator de absorção. Como a = 0,12, então 1 - a = 1 - 0,12 = 0,88.
- Aplique a fórmula P = I x A x (1 - a). Substituindo: P = 700 x 2,5 x 10^6 x 0,88.
- Faça a multiplicação. 700 x 0,88 = 616, e 616 x 2,5 x 10^6 = 1540 x 10^6 = 1,54 x 10^9 W.
- Compare com o gabarito. O resultado 1,54 x 10^9 W corresponde à alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa A usa um fator de 0,6 em vez de 0,88, indicando erro na subtração. A alternativa C erra a conversão de área, gerando um valor muito menor. A alternativa D ignora o albedo e multiplica apenas I x A, sem descontar a parcela refletida. A alternativa E resulta de combinação incorreta dos fatores, produzindo um valor acima do máximo possível de absorção.
💡 Dica: Converta a área para m² antes de aplicar a fórmula.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou o fator (1 - a) incorretamente, usando aproximadamente 0,6 em vez de 0,88, o que superestima a diferença entre a energia incidente e a refletida.
A = 2,5 km² = 2,5×10^6 m²; P = 700·2,5×10^6·(1-0,12) = 700·2,2×10^6 = 1,54×10^9 W.
O aluno converteu mal a área de km² para m², obtendo um valor muito menor que 2,5 x 10^6 m², e por isso chegou a uma potência na ordem de 10^8 W.
O aluno não aplicou o albedo, calculando apenas I x A = 700 x 2,5 x 10^6. Não entendeu que o albedo é a fração da radiação refletida e que deve ser descontada da energia absorvida.
Por que engana: Confundir a área em km² com m², resultando em um valor de potência incorreto.
O aluno combinou os fatores da fórmula de forma incorreta, por exemplo somando ou usando um fator de correção inadequado, o que levou a um valor de potência acima do que a superfície poderia absorver.
Raio-X da questão
potência média absorvida
avaliacao
cálculo de potência · unidades de medida
Revisar a fórmula de potência em relação à irradiância e albedo.
Confundir a área em km² com m², resultando em um valor de potência incorreto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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