Um painel fotovoltaico fornece P_out = 200 W sob irradiância I = 800 W/m² incidente sobre área A = 1,5 m²…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um painel fotovoltaico fornece P_out = 200 W sob irradiância I = 800 W/m² incidente sobre área A = 1,5 m². Calcule a eficiência elétrica ? = P_out/(I·A) e apresente o resultado em porcentagem (use unidades SI).
- A) A eficiência elétrica do painel é 30%.
- B) A eficiência elétrica do painel é 50%.
- C) ˜16,7%
- D) A eficiência elétrica do painel é 10%.
- E) A eficiência elétrica do painel é 25%.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. P_out = 200 W (potência elétrica de saída), I = 800 W/m² (irradiância incidente) e A = 1,5 m² (área do painel). Passo 2: Calcule a potência incidente no painel, multiplicando a irradiância pela área: I·A = 800 × 1,5 = 1200 W. Passo 3: Aplique a fórmula da eficiência: eta = P_out / (I·A) = 200 / 1200 = 0,1667. Passo 4: Converta para porcentagem multiplicando por 100: eta = 16,7%. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a C, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque 30% não corresponde a 200/1200. A alternativa B está errada porque 50% exigiria uma potência incidente de 400 W. A alternativa D está errada porque 10% exigiria uma potência incidente de 2000 W. A alternativa E está errada porque 25% considera apenas a irradiância (200/800) e ignora a área. O símbolo '˜' na alternativa C é apenas um artefato de digitação e não altera o valor.
💡 Dica: Calcule a eficiência usando a fórmula dada.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente multiplicou P_out pela área (200 × 1,5 = 300 W) em vez de dividir pela potência incidente, e depois dividiu por 1000 sem justificativa, obtendo 30%.
Por que engana: Confundir a fórmula de eficiência, utilizando valores incorretos para potência ou área, resultando em um cálculo errado da porcentagem.
O aluno provavelmente obteve uma potência incidente de 400 W, por exemplo tomando metade da área ou da irradiância, e então calculou 200/400 = 50%.
Potência incidente P_in = I·A = 800 W/m² · 1,5 m² = 1200 W. Eficiência ? = P_out / P_in = 200 / 1200 ˜ 0,1667 ? 16,7%.
O aluno provavelmente errou o produto I·A, obtendo um denominador próximo de 2000 W, e dividiu 200 por esse valor, chegando a 10%.
O aluno provavelmente ignorou a área do painel e calculou apenas 200/800 = 25%, como se a eficiência dependesse só da irradiância.
Raio-X da questão
eficiência elétrica
avaliacao
cálculo de porcentagem · fórmulas de eficiência
Revisar o cálculo de eficiência em sistemas fotovoltaicos.
Confundir a fórmula de eficiência, utilizando valores incorretos para potência ou área, resultando em um cálculo errado da porcentagem.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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