Um painel solar com área A = 1,20 m² e eficiência ? = 18% é inclinado de modo que o ângulo de incidência da…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um painel solar com área A = 1,20 m² e eficiência ? = 18% é inclinado de modo que o ângulo de incidência da radiação solar seja ? = 60° (cos 60° = 0,5). A irradiância normal é I = 1000 W·m?². Calcule a potência elétrica gerada pelo painel. Use P_in = I·A·cos? e P_el = ?·P_in.
- A) A potência gerada é 500 W porque A = 2 m².
- B) Potência elétrica é 50 W pois P_in = 100 W.
- C) P_in = 1000·1,20·0,5 = 600 W; P_el = 0,18·600 = 108 W
- D) A potência elétrica gerada é 200 W pois ? é 20%.
- E) P_el é 150 W pois cos 60° = 0,75.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. Área A = 1,20 m², eficiência (eta) = 18% = 0,18, ângulo de incidência de 60° com cos 60° = 0,5 e irradiância normal I = 1000 W/m².
- Calcule a potência incidente efetiva com P_in = I·A·cos(ângulo) = 1000 · 1,20 · 0,5 = 600 W.
- Calcule a potência elétrica com P_el = eta·P_in = 0,18 · 600 = 108 W.
- Conclusão. A resposta resolvida por mim é 108 W, alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A usa área de 2 m², que não aparece no enunciado (a área dada é 1,20 m²). B obtém P_in = 100 W, que não corresponde a 1000 · 1,20 · 0,5. D usa eficiência de 20%, mas o enunciado diz 18%, e ainda ignora a área e o ângulo. E usa cos 60° = 0,75, valor incorreto, quando o enunciado fornece cos 60° = 0,5.
💡 Dica: Calcule primeiro P_in e depois P_el usando as fórmulas fornecidas.
Alternativa por alternativa
O aluno trocou a área dada (1,20 m²) por 2 m² e chegou a 500 W, ignorando o dado correto do enunciado.
O aluno calculou mal a potência incidente, obtendo P_in = 100 W, possivelmente por erro na multiplicação dos fatores ou por descuido com a ordem das operações.
Por que engana: Confundir a eficiência do painel com a área ao calcular a potência elétrica gerada.
Componente incidente é I·A·cos?; potência elétrica é ? vezes potência incidente: 1000·1,2·0,5=600 W ? 0,18·600=108 W.
O aluno leu a eficiência como 20% em vez de 18% e calculou 20% de 1000 W, deixando de aplicar a área e o cosseno do ângulo.
O aluno considerou cos 60° = 0,75, valor que não corresponde ao cosseno de 60°, ignorando o dado cos 60° = 0,5 fornecido no enunciado.
Raio-X da questão
potência elétrica em painéis solares
avaliacao
cálculo de potência elétrica · uso de trigonometria
Revisar as fórmulas de potência elétrica e eficiência em sistemas solares.
Confundir a eficiência do painel com a área ao calcular a potência elétrica gerada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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