Uma vila consome E_day = 600 kWh/dia com pico P_peak = 80 kW. Três opções: A) gerador diesel com eficiência…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma vila consome E_day = 600 kWh/dia com pico P_peak = 80 kW. Três opções: A) gerador diesel com eficiência ?_diesel = 0,35, custo combustível C = 1,00 R$/kWh_fuel e emissões 0,27 kg CO2/MJ; B) micro-hídrica com h = 6,0 m, Q = 0,40 m³/s, rendimento ?_h = 0,60; C) PV + baterias: t_sol = 5,0 h/d, G = 1000 W/m², ?_PV = 0,18, área disponível A = 2000 m². Avalie e recomende a solução mais adequada considerando disponibilidade, eficiência e custo/benefício. Use ? = 1000 kg/m³, g = 10 m/s², 1 kWh = 3,6×10^6 J.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Calcule potência e energia de cada opção: B) P_h = ?·g·Q·h·?_h =1000·10·0,40·6,0·0,60 = 14.400 W ? E_h ˜ 14,4 kW·24 h = 345,6 kWh/dia (<600 kWh) ? insuficiente sozinho. C) P_PV = G·A·?_PV =1000·2000·0,18 = 360 kW ? E_PV = 360 kW·5 h = 1.800 kWh/dia (suficiente; permite dimensionar área mínima ˜ 667 m² para 600 kWh). A) Diesel: energia combustível necessária E_fuel = E_day/?_diesel = 600/0,35 ˜ 1.714 kWh_fuel/dia = 6.171 MJ; custo ˜ R$ 1.714/dia; emissões ˜ 6.171·0,27 ˜ 1.666 kg CO2/dia. Conclusão: micro-hídrica local não supre demanda; diesel atende mas com alto custo operacional e emissões; PV com A=2000 m² atende demanda, baixa emissão e menor custo operacional a médio prazo. Recomenda-se PV + baterias, avaliando armazenamento para pico P_peak e análise econômica detalhada (CAPEX, vida útil, manutenção) e impacto ambiental.
Explicação
A análise das opções mostra que a micro-hídrica não atende à demanda de energia da vila, enquanto o gerador diesel, apesar de suprir a necessidade, apresenta altos custos operacionais e emissões de CO2. A solução de energia solar fotovoltaica não apenas atende à demanda, mas também oferece uma alternativa mais sustentável e econômica a longo prazo. Portanto, a combinação de energia solar com baterias é a mais viável, considerando eficiência, custo e impacto ambiental.
Raio-X da questão
fontes de energia
avaliacao
fontes de energia · eficiência energética
Revisar cálculos de eficiência e custo de diferentes fontes de energia.
O aluno pode confundir os diferentes tipos de fontes de energia e suas eficiências, levando a uma escolha inadequada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Uma comunidade consome E_day = 120 kWh/dia com pico P_peak = 25 kW. Recursos locais: rio com Q = 0,80 m³/s e queda h =…
- Uma comunidade rural tem consumo médio diário E_daily = 120 kWh e pico simultâneo P_peak = 12 kW. Duas opções para…
- Comunidade isolada: consumo E_day = 180 kWh/dia, pico P_peak = 40 kW. Rede pública a 30 km (custo conexão R$ 2000/km)…
- Uma vila demanda 150 kWh/dia. Há duas propostas: (A) micro-hidrelétrica com Q = 0,30 m³/s, queda h = 12 m, eficiência do…
- (Dissertativa) Comunidade remota consome E_day = 300 kWh/dia com pico P_peak = 50 kW. Disponibilidades locais…
- Uma comunidade tem consumo elétrico diário com potência média P_med = 5,0 kW contínua e picos adicionais P_pico = 15,0…
🔎 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