Uma placa de 0,50 m², pintada com tinta cuja absortividade a = 0,60, recebe radiação solar com irradiância I =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma placa de 0,50 m², pintada com tinta cuja absortividade a = 0,60, recebe radiação solar com irradiância I = 800 W·m?². Calcule a potência absorvida pela placa. Use P_abs = I·A·a (P em W, I em W·m?², A em m²).
- A) P_abs = 800·0,50·0,60 = 240 W
- B) A potência absorvida é 300 W porque P_abs deve ser multiplicada por 2.
- C) A potência absorvida é 200 W porque I = 800 e |a + A| = 1,1.
- D) A potência absorvida é 400 W porque a = 0,80.
- E) A potência absorvida é 100 W pois I é 100 W·m?².
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A área da placa é A = 0,50 m², a absortividade da tinta é a = 0,60 (grandeza adimensional) e a irradiância solar é I = 800 W/m².
- Use a fórmula dada, P_abs = I·A·a, que relaciona a potência absorvida à irradiância incidente, à área iluminada e à fração da energia que a superfície absorve.
- Calcule o produto. Primeiro, 800 · 0,50 = 400 W. Depois, 400 · 0,60 = 240 W.
- Conclua que a potência absorvida é 240 W, o que corresponde à alternativa A. Assim, o gabarito oficial está correto.
- Por que as outras alternativas estão erradas: a alternativa B aplica um fator 2 que não existe na fórmula; a alternativa C soma a absortividade com a área, operação sem sentido físico; a alternativa D usa a = 0,80, valor que não aparece no enunciado; a alternativa E troca a irradiância de 800 W/m² por 100 W/m², dado que não corresponde ao enunciado.
💡 Dica: Aplique a fórmula P_abs = I·A·a diretamente.
Alternativa por alternativa
A potência absorvida é produto da irradiância pela área e pela fração absorvida: P_abs = I·A·a ? 800·0,5·0,6 = 240 W.
Acredita que a fórmula P_abs = I·A·a exige um fator multiplicativo extra de 2, criando uma etapa que não existe. Também pode ter tentado ajustar o resultado sem aplicar o procedimento correto.
Por que engana: Confundir a fórmula e multiplicar os valores incorretamente, resultando em um valor de potência errada.
Interpreta a fórmula como se a área e a absortividade fossem somadas, calculando |a + A| = 1,1 e depois multiplicando por I. Confunde a operação de produto com soma, e grandezas de natureza diferente não se somam.
Lê a absortividade como 0,80 em vez de 0,60, ou ignora o fator a e calcula apenas uma parte da fórmula. Assim chega a 400 W, que seria I·A sem a absortividade.
Lê a irradiância como 100 W/m² em vez de 800 W/m², provavelmente por troca de algarismos ou leitura apressada do enunciado. Com esse valor errado, o resultado final cai para 100 W.
Raio-X da questão
potência absorvida
avaliacao
cálculo de potência · irradiância e absortividade
Revisar a fórmula de potência absorvida em radiação solar.
Confundir a fórmula e multiplicar os valores incorretamente, resultando em um valor de potência errada.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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