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…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
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 E_bat = V·Q (Wh) compare energia disponível da bateria com a energia requerida e calcule o déficit em kWh.
- A) A tensão é 24 V.
- B) E_bat = 4,80 kWh; energia requerida = 7,50 kWh; déficit = 2,70 kWh (não supre).
- C) A energia da bateria é 2,00 kWh.
- D) O déficit é 1,00 kWh.
- E) A energia requerida é 10,0 kWh.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Calcule a energia disponível na bateria. Como E_bat = V·Q, temos 48 V × 100 Ah = 4800 Wh, que equivalem a 4,80 kWh.
- Calcule a energia requerida pela carga. Energia = potência × tempo, logo 5,0 kW × 1,5 h = 7,5 kWh.
- Compare as duas energias. A bateria tem 4,80 kWh e a carga exige 7,50 kWh, então a bateria não é suficiente.
- Calcule o déficit, que é a diferença entre o que é exigido e o que está disponível. 7,50 kWh − 4,80 kWh = 2,70 kWh.
- Conclusão. A alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a alternativa A confunde a tensão de 48 V com 24 V, valor que não aparece em nenhum cálculo; a alternativa C calcula a energia da bateria de forma incorreta, obtendo 2,00 kWh; a alternativa D apresenta um déficit de 1,00 kWh, que não resulta da diferença entre 7,50 kWh e 4,80 kWh; a alternativa E calcula a energia requerida como 10,0 kWh, valor que não corresponde a 5,0 kW multiplicados por 1,5 h.
💡 Dica: Calcule a energia da bateria e a energia requerida pela carga.
Alternativa por alternativa
O aluno confunde a grandeza tensão com a energia ou tenta dividir a tensão por 2 sem justificativa, trocando 48 V por 24 V. Pode também ter tomado a tensão como um dado que precisa ser alterado para chegar ao resultado.
E_bat = V·Q = 48 V·100 Ah = 4800 Wh = 4,80 kWh. Energia requerida = P·t = 5,0 kW·1,5 h = 7,50 kWh. Déficit = 7,50 - 4,80 = 2,70 kWh.
O aluno calcula a energia da bateria com erro de multiplicação ou unidade, por exemplo tomando 48 × 100 como 2000 ou fazendo uma divisão no lugar da multiplicação. Ele não converte corretamente Wh para kWh.
Por que engana: Confundir a relação entre energia, potência e tempo, calculando incorretamente a energia disponível da bateria.
O aluno calcula o déficit com erro de subtração ou usa valores incorretos para a energia requerida ou disponível, chegando a 1,00 kWh. Pode ter confundido o valor da energia requerida com outro número na subtração.
O aluno multiplica a potência pelo tempo de forma incorreta, por exemplo 5,0 × 2 em vez de 5,0 × 1,5, ou toma o tempo de 1,5 h como 2 h. Assim obtém 10,0 kWh para a energia requerida.
Raio-X da questão
energia elétrica
avaliacao
cálculo de energia elétrica · potência e tempo
Revisar cálculos de energia elétrica e potência.
Confundir a relação entre energia, potência e tempo, calculando incorretamente a energia disponível da bateria.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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