Em um experimento sobre produtividade de microalgas, uma cultura é mantida em um fotobiorreator cuja…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um experimento sobre produtividade de microalgas, uma cultura é mantida em um fotobiorreator cuja superfície iluminada tem área de 1,50 m². Durante um período de insolação equivalente, a irradiância média incidente é de 800 W/m². Considera-se que 18% da energia luminosa incidente é convertida, por fotossíntese, em energia química armazenada na biomassa. Para estimar essa energia, devem ser usadas as relações P = G · A · ? e E = P · t, em que P é a potência convertida, G é a irradiância, A é a área, ? é a eficiência fotossintética e t é o tempo. O período diário de insolação equivalente é de 6,0 h. Com base nos dados do experimento, qual é a energia química armazenada diariamente pela cultura de microalgas, em kWh?
- A) 7,20 kWh
- B) 1,30 kWh
- C) 0,78 kWh
- D) 0,22 kWh
- E) 1,94 kWh
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. G = 800 W/m², A = 1,50 m², eficiência η = 0,18 (18%) e t = 6,0 h. Passo 2: Calcule a potência convertida pela fórmula P = G · A · η. Temos P = 800 × 1,50 × 0,18 = 216 W. Passo 3: Calcule a energia com E = P · t. Temos E = 216 W × 6,0 h = 1296 Wh. Passo 4: Converta para kWh, dividindo por 1000. Temos E = 1,296 kWh, que arredondado fica 1,30 kWh. Passo 5: Conclusão. A alternativa correta é a B, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A ignora a eficiência de 18%. A alternativa C usa um tempo ou fator incorreto no cálculo. A alternativa D esquece de multiplicar a potência pelo tempo. A alternativa E multiplica a área duas vezes no cálculo.
💡 Dica: Calcule a potência e depois a energia gerada.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou apenas G · A · t, esquecendo de aplicar a eficiência fotossintética de 18%, que reduz a energia efetivamente armazenada.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre potência e energia, calculando apenas a potência sem considerar o tempo de insolação.
A potência luminosa convertida em energia química é P = 800 W/m² × 1,50 m² × 0,18 = 216 W. Em 6,0 h, a energia armazenada é E = 216 W × 6,0 h = 1 296 Wh = 1,296 kWh, aproximadamente 1,30 kWh.
O aluno errou em alguma etapa do cálculo ou da unidade de tempo, obtendo cerca de 0,78 kWh (equivalente a 216 W multiplicados por 3,6 h), o que indica erro na conversão ou no uso de t.
O aluno obteve a potência de 216 W, convertendo para 0,216 kW, e tomou esse valor como energia, esquecendo de multiplicar pelo tempo de 6 h.
O aluno obteve 1,944 kWh ao multiplicar o resultado correto pela área novamente (1,296 × 1,50), o que mostra confusão sobre quais variáveis entram na fórmula e quantas vezes.
Raio-X da questão
energia elétrica gerada
avaliacao
cálculo de potência elétrica · fórmulas de energia
Revisar as fórmulas de potência e energia em sistemas fotovoltaicos.
O aluno pode confundir a relação entre potência e energia, calculando apenas a potência sem considerar o tempo de insolação.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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