Física3ª sérieBNCC EM13CNT106Difícil⏱ longo

Para uma comunidade rural sem rede, avalie comparativamente um sistema fotovoltaico off-grid e um gerador…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT106

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

Para uma comunidade rural sem rede, avalie comparativamente um sistema fotovoltaico off-grid e um gerador diesel. Considere disponibilidade de recursos, eficiência energética, custos operacionais, impactos ambientais e proponha critérios objetivos para recomendar a solução mais adequada.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Compare recursos e logística (insolação local vs. disponibilidade e custo do diesel). Eficiência: geradores diesel convertem ˜30–40 % da energia química em elétrica; painéis solares convertem 15–20 % da irradiância em elétrica, mas sem consumo contínuo de combustível. Considere energia produzida E = P·t (SI: W·s ou Wh convertido para J) para estimar geração diária; avalie necessidade de armazenamento (baterias) e perfil de demanda. Custos: calcular custo nivelado (LCOE) incluindo investimento, manutenção, combustível e substituição de baterias; incluir externalidades ambientais (emissões, ruído, risco de derramamento). Critérios de decisão: disponibilidade de sol (irradiação média), custo total por kWh entregue, confiabilidade, facilidade logística e impacto ambiental. Recomendação típica: em locais com boa insolação e dificuldade de abastecimento de combustível, preferir sistema fotovoltaico com bateria e eventual backup diesel; se demanda é muito alta e insolação insuficiente, considerar híbrido ou gerador com logística de combustível confiável. Explique escolha com dados locais e projeções de consumo e custo ao longo de 10–20 anos.

Explicação

A comparação entre os sistemas permite avaliar a viabilidade técnica e econômica de cada opção, considerando a disponibilidade de recursos e a eficiência na conversão de energia. A análise de custos, incluindo o custo nivelado de energia e as externalidades ambientais, é crucial para uma decisão informada. A recomendação final deve ser baseada em dados locais e projeções de demanda, garantindo que a solução escolhida atenda às necessidades da comunidade de forma sustentável e econômica.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Avaliar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ comparativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

sistemas de energia

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

sistemas de energia · impactos ambientais

📚 Reveja

Revisar os princípios de eficiência energética e impactos ambientais de diferentes fontes de energia.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir os custos operacionais com os custos iniciais de instalação, não considerando a eficiência a longo prazo.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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