Um painel solar fornece potência constante de 200 W e uma turbina eólica fornece 500 W. Sem considerar perdas…
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 painel solar fornece potência constante de 200 W e uma turbina eólica fornece 500 W. Sem considerar perdas, qual fonte entrega mais energia em 1 h e qual a energia (em joules) entregue por cada uma?
- A) Turbina eólica; painel: 200 W × 3600 s = 720000 J; turbina: 500 W × 3600 s = 1,8×10^6 J.
- B) Turbina eólica; painel: 200 W × 3600 s = 800000 J; turbina: 500 W × 3600 s = 1,5×10^6 J.
- C) Painel solar; painel: 200 W × 3600 s = 600000 J; turbina: 500 W × 3600 s = 1×10^6 J.
- D) Ambas as fontes produzem 1.000.000 J de energia.
- E) Painel solar; painel: 200 W × 3600 s = 400000 J; turbina: 500 W × 3600 s = 2×10^6 J.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- A energia entregue por uma fonte de potência constante é dada por energia = potência × tempo, com a potência em watts e o tempo em segundos, resultando em joules. Passo 2: Uma hora equivale a 1 × 3600 = 3600 s. Passo 3: Painel solar: 200 W × 3600 s = 720000 J (7,2 × 10^5 J). Passo 4: Turbina eólica: 500 W × 3600 s = 1800000 J (1,8 × 10^6 J). Passo 5: Como 1,8 × 10^6 J é maior que 7,2 × 10^5 J, a turbina eólica entrega mais energia em 1 h. Passo 6: A alternativa A traz exatamente essa conclusão e esses valores, por isso é a correta, em concordância com o gabarito oficial. Passo 7: A alternativa B está errada porque os valores 800000 J e 1,5 × 10^6 J não correspondem a 200 × 3600 nem a 500 × 3600. Passo 8: A alternativa C está errada porque afirma que o painel entrega mais energia, o que contraria os cálculos, e também os valores 600000 J e 1 × 10^6 J estão incorretos. Passo 9: A alternativa D está errada porque potências diferentes durante o mesmo tempo geram energias diferentes. Passo 10: A alternativa E está errada porque inverte a comparação (o painel não entrega mais) e os valores 400000 J e 2 × 10^6 J são incorretos.
💡 Dica: Calcule a energia usando a fórmula E = P × t.
Alternativa por alternativa
Energia E = P·t; 1 h = 3600 s. E_painel = 200×3600 = 720000 J; E_turbina = 500×3600 = 1 800 000 J, portanto a turbina entrega mais energia.
O aluno acerta a fonte que entrega mais energia, mas erra as multiplicações, obtendo 800000 J e 1,5 × 10^6 J, o que indica que não aplicou corretamente 200 × 3600 e 500 × 3600.
Por que engana: Confundir a fórmula de cálculo de energia, utilizando valores incorretos para potência ou tempo.
O aluno conclui que o painel solar entrega mais energia, provavelmente por confundir a fonte de potência constante com maior fornecimento de energia, e não compara as potências diante do mesmo intervalo de tempo.
O aluno assume que, por ocorrer no mesmo intervalo de 1 h, as duas fontes devem entregar a mesma quantidade de energia, ignorando que potências diferentes geram energias diferentes.
O aluno inverte a comparação, afirmando que o painel solar entrega mais energia, e calcula valores incorretos (400000 J e 2 × 10^6 J), o que mostra falha na multiplicação e na comparação final.
Raio-X da questão
energia de fontes renováveis
avaliacao
potência e energia · cálculo de energia em joules
Revisar a relação entre potência e energia.
Confundir a fórmula de cálculo de energia, utilizando valores incorretos para potência ou tempo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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