Um campo fotovoltaico tem área A = 10,0 m² e eficiência ? = 17%. Irradiância média I = 550 W/m² durante t =…
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
Um campo fotovoltaico tem área A = 10,0 m² e eficiência ? = 17%. Irradiância média I = 550 W/m² durante t = 5,0 h/dia. Energia diária E = A·I·?·t. Se a eletricidade substituída emite 0,90 kg CO2/kWh, calcule a massa de CO2 evitada por dia (kg CO2/dia).
- A) Irradiância média I é 1000 W/m².
- B) ˜ 4,21 kg CO2 por dia.
- C) A eficiência do campo fotovoltaico é 25%.
- D) A massa de CO2 evitada por dia é 10 kg.
- E) A energia diária é 2,00 kWh.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A = 10,0 m², eficiência η = 0,17 (17%), I = 550 W/m², t = 5,0 h/dia e fator de emissão de 0,90 kg CO2/kWh. Passo 2: Calcule a energia diária pela fórmula E = A·I·η·t. Primeiro, 10 × 550 = 5500 W. Depois, 5500 × 0,17 = 935 W. Por fim, 935 W × 5 h = 4675 Wh = 4,675 kWh/dia. Passo 3: Calcule a massa de CO2 evitada. Multiplique a energia pelo fator de emissão: 4,675 kWh × 0,90 kg CO2/kWh = 4,2075 kg CO2/dia, ou seja, aproximadamente 4,21 kg CO2 por dia. Passo 4: Conclusão. A alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial. Alternativa A: a irradiância do enunciado é 550 W/m², não 1000 W/m². Alternativa C: a eficiência do enunciado é 17%, não 25%. Alternativa D: 10 kg é o valor da área em m², não a massa de CO2 evitada, que é cerca de 4,21 kg/dia. Alternativa E: a energia correta é 4,675 kWh/dia, não 2,00 kWh. Observação: na alternativa B, o símbolo '˜' é um artefato de digitação e não altera o sentido da resposta.
💡 Dica: Calcule a energia em kWh e multiplique pelo fator de emissão informado.
Alternativa por alternativa
Trocou a irradiância do enunciado (550 W/m²) por um valor de referência muito comum, a irradiância máxima solar de 1000 W/m², sem usar o dado fornecido.
E = 10,0·550·0,17·5,0 = 4 675 Wh = 4,675 kWh. CO2 evitado = 4,675 kWh·0,90 kgCO2/kWh = 4,2075 kg ˜ 4,21 kg.
Substituiu a eficiência de 17% por 25%, possivelmente lembrando um valor típico de painéis comerciais, em vez de usar o dado da questão.
Confundiu a área do campo (10,0 m²) com a massa de CO2 evitada, tomando o número mais visível do enunciado como resultado final sem efetuar o cálculo.
Por que engana: O erro mais provável é não converter a energia de Wh para kWh antes de aplicar o fator de emissão, ou multiplicar incorretamente a eficiência e a irradiância.
Calculou a energia com erro de método, por exemplo esquecendo de converter Wh em kWh corretamente ou multiplicando apenas parte dos fatores (como A·I·t sem a eficiência, ou com a eficiência aplicada de forma errada), chegando a 2,00 kWh em vez de 4,675 kWh.
Raio-X da questão
Energia fotovoltaica e emissões
avaliacao
Potência, energia e tempo · Conversão entre Wh e kWh
Revise o cálculo da energia elétrica gerada por painéis fotovoltaicos e a conversão de Wh para kWh.
O erro mais provável é não converter a energia de Wh para kWh antes de aplicar o fator de emissão, ou multiplicar incorretamente a eficiência e a irradiância.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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