Um release afirma: "Painel solar de área A = 0,20 m² sob irradiância G = 1000 W/m² aqueceu m = 5,0 kg de água…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar textos de divulgação científica que tratem de temáticas das Ciências da Natureza, disponíveis em diferentes mídias, considerando a apresentação dos dados, tanto na forma de textos como em equações, gráficos e/ou tabelas, a consistência dos argumentos e a coerência das conclusões, visando construir estratégias de seleção de fontes confiáveis de informações.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um release afirma: "Painel solar de área A = 0,20 m² sob irradiância G = 1000 W/m² aqueceu m = 5,0 kg de água de 20 °C a 60 °C em t = 10 min". Usando c_água = 4180 J/(kg·K), E = m·c·?T e P_recebida = G·A, avalie criticamente a consistência da afirmação e calcule a razão entre energia disponível e necessária.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Energia necessária: E_nec = m·c·?T = 5,0·4180·(60-20)=836000 J. Potência recebida: P = G·A =1000·0,20=200 W ? E_disp = P·t =200·600=120000 J. Razão E_disp/E_nec=120000/836000˜0,144 (~14%). Conclusão: afirmativa inconsistente; faltam ˜7,0 vezes mais energia ou eficiência >700%.
Explicação
A energia necessária para aquecer a água foi calculada com base na variação de temperatura e na capacidade térmica da água, resultando em um valor muito maior do que a energia que o painel solar pode fornecer em 10 minutos. A potência recebida do painel é insuficiente para atender à demanda energética, indicando que a afirmação do release não é consistente. A razão entre a energia disponível e a necessária mostra que seriam necessárias mais de sete vezes a energia fornecida, o que evidencia a falta de eficiência do sistema apresentado.
Raio-X da questão
energia solar e aquecimento
avaliacao
energia térmica · cálculo de potência
Revisar os conceitos de energia, potência e calor específico.
O aluno pode confundir a energia recebida pelo painel solar com a energia necessária para aquecer a água, não considerando a eficiência do sistema.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- (Dissertativa) Projete um protótipo de coletor solar térmico para elevar m = 80,0 kg de água de 15,0 °C a 60,0 °C em t =…
- Para aquecer m = 100 kg de água de 20 °C a 55 °C em t = 3 h, com irradiância média G = 600 W/m² e eficiência do coletor…
- Projete um protótipo de coletor solar passivo para aquecer m = 80,0 kg de água de Ti = 15 °C até Tf = 45 °C em t = 4,0…
- (Dissertativa) Projete um sistema de aquecimento solar sustentável para aquecer m = 100,0 kg de água de 20,0 °C a 55,0…
- Projete um protótipo de aquecedor solar passivo para aquecer m = 100 kg de água em uma comunidade: área coletora A = 2,0…
- (Dif.3) Projetar um coletor solar: elevar m = 50 kg de água de 20 °C a 60 °C em t = 3,0 h. Irradiância média I = 600…
Todas as questões de Avaliação Crítica de Informação Científica
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog