Uma bateria tem capacidade E_bat = 12,0 kWh. Um carregador fornece tensão V = 230 V e corrente I = 15 A. A…
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 bateria tem capacidade E_bat = 12,0 kWh. Um carregador fornece tensão V = 230 V e corrente I = 15 A. A eficiência do carregamento é ? = 0,90. Calcule o tempo de carga t (em horas) usando P_in = V·I e t = E_bat/(P_in·?).
- A) t ˜ 10,0 h
- B) t ˜ 5,0 h
- C) t ˜ 1,0 h
- D) t ˜ 3,87 h (˜ 3 h 52 min).
- E) t ˜ 2,0 h
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcular a potência de entrada: P_in = V × I = 230 V × 15 A = 3450 W = 3,45 kW. Passo 2: Aplicar a eficiência: a potência efetiva de carga é P_in × eta = 3,45 kW × 0,90 = 3,105 kW. Passo 3: Calcular o tempo: t = E_bat / (P_in × eta) = 12,0 kWh / 3,105 kW = 3,865 h, aproximadamente 3,86 h. Passo 4: Converter a parte decimal em minutos: 0,865 h × 60 = 51,9 min, ou seja, cerca de 52 min, logo t de aproximadamente 3 h 52 min. Passo 5: Comparação com o gabarito: a alternativa D está correta. O valor exato é 3,865 h; a diferença para 3,87 h é apenas de arredondamento e não altera a escolha. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A (10,0 h) exigiria potência útil de cerca de 1,2 kW, valor que não corresponde a 230 V × 15 A. B (5,0 h) exigiria potência útil de cerca de 2,4 kW. C (1,0 h) exigiria potência útil de 12 kW, confundindo a energia da bateria com a potência do carregador. E (2,0 h) exigiria potência útil de 6 kW, que não resulta de 3,45 kW com eficiência de 0,90.
💡 Dica: Calcule a potência e depois o tempo de carga.
Alternativa por alternativa
Provavelmente calculou mal o produto V × I (por exemplo, obtendo cerca de 1,15 kW ao fazer 230 × 5) ou dividiu a energia por uma potência muito menor que a real, chegando a cerca de 1,2 kW.
Usou uma potência de cerca de 2,4 kW, provavelmente por erro na multiplicação de V por I ou por omitir parte do cálculo, e não aplicou corretamente a fórmula com a eficiência.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre potência e tempo, calculando o tempo de carga sem considerar a eficiência do carregador.
Confundiu a energia da bateria (kWh) com a potência do carregador, tomando 12 kW como potência e dividindo 12 kWh por 12 kW, o que ignora a potência real V × I.
P_in = V·I = 230·15 = 3.450 W = 3,45 kW. Potência útil = 3,45·0,90 = 3,105 kW. t = 12,0/3,105 ˜ 3,87 h ˜ 3 h 52 min.
Aplicou a eficiência de forma incorreta ou montou o denominador como cerca de 6 kW, sem seguir a fórmula t = E_bat / (P_in × eta), possivelmente invertendo ou misturando operações.
Raio-X da questão
carga de bateria
avaliacao
potência elétrica · cálculo de tempo
Revisar as fórmulas de potência e tempo de carga.
O aluno pode confundir a relação entre potência e tempo, calculando o tempo de carga sem considerar a eficiência do carregador.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Um veículo elétrico tem bateria com capacidade nominal E_bat = 60 kWh. O carregador residencial tem eficiência ?_car =…
- Uma bateria automotiva 12,0 V, capacidade 60,0 Ah está em SOC 20% e será carregada até 100% por um carregador que…
- (OBJETIVA Dif.3) Uma bateria de tensão nominal V_b = 48,0 V e capacidade C = 200 Ah está em SoC inicial 20% e deve…
- Uma oficina usa um motor que fornece P_mech = 2,50 kW. O motor tem eficiência ? = 0,85 e é alimentado por bateria V =…
- Uma bateria tem capacidade Q = 100 Ah e tensão V = 48 V. Uma carga de potência P = 5,0 kW funciona por t = 1,5 h. Usando…
- Uma bateria idealizada de tensão E = 12,0 V tem resistência interna r = 0,50 O e alimenta um motor cuja resistência…
Todas as questões de Circuitos Elétricos e Potência (Consumo de Energia)
🔎 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