Deseja-se armazenar E = 30 kWh em baterias com energia específica e = 150 Wh·kg?¹. Calcule a massa m_bat (kg)…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Deseja-se armazenar E = 30 kWh em baterias com energia específica e = 150 Wh·kg?¹. Calcule a massa m_bat (kg) necessária. Use m = E_wh / e.
- A) m_bat = 300 kg
- B) m_bat = 150 kg
- C) m_bat = 100 kg
- D) m_bat = 250 kg
- E) m_bat = 200 kg.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A energia a armazenar é E = 30 kWh e a energia específica da bateria é e = 150 Wh/kg. Como a fórmula pede E em Wh, é preciso converter a unidade.
- Converta kWh em Wh. Como 1 kWh = 1000 Wh, temos E = 30 x 1000 = 30000 Wh.
- Aplique a fórmula m = E_wh / e. Temos m = 30000 / 150 = 200 kg.
- Confira a unidade. Wh dividido por Wh/kg resulta em kg, então a unidade está correta.
- Compare com o gabarito. O resultado 200 kg corresponde à alternativa E, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (300 kg) só seria obtida dividindo 30000 por 100, e não por 150. B (150 kg) é o próprio valor de e, sem a divisão. C (100 kg) surge ao dividir a energia pela metade ou usar 15000 Wh. D (250 kg) exigiria dividir 30000 por 120, que não corresponde ao valor de e.
💡 Dica: Aplique a fórmula m = E_wh / e para encontrar a massa.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente dividiu 30000 Wh por 100 em vez de 150, trocando o valor da energia específica ao fazer a conta.
Por que engana: O aluno pode confundir a conversão de kWh para Wh, resultando em um cálculo incorreto da massa.
O aluno tomou o valor da energia específica (150) como se fosse a massa, sem aplicar a fórmula m = E_wh / e.
O aluno provavelmente usou apenas 15000 Wh, metade da energia, ou errou a conversão de kWh para Wh, o que levou a 15000 / 150 = 100.
O aluno provavelmente errou a divisão de 30000 por 150, obtendo um valor intermediário de 250 por descuido aritmético.
E = 30 kWh = 30 000 Wh. m = 30 000 Wh / 150 Wh·kg?¹ = 200 kg.
Raio-X da questão
armazenamento de energia
avaliacao
unidades de medida de energia · cálculo de massa
Revisar a relação entre energia, massa e energia específica.
O aluno pode confundir a conversão de kWh para Wh, resultando em um cálculo incorreto da massa.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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