Física3ª sérieBNCC EM13CNT303Difícil⏱ longo

Um artigo de divulgação afirma: “Protótipo de painel solar produz P = 300 W/m² em céu nublado; área A = 1,2 m²…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT303

Interpretar textos de divulgação científica que tratem de temáticas das Ciências da Natureza, disponíveis em diferentes mídias, considerando a apresentação dos dados, tanto na forma de textos como em equações, gráficos e/ou tabelas, a consistência dos argumentos e a coerência das conclusões, visando construir estratégias de seleção de fontes confiáveis de informações.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Um artigo de divulgação afirma: “Protótipo de painel solar produz P = 300 W/m² em céu nublado; área A = 1,2 m² e eficiência ? = 0,25. Com 3 unidades, afirma suprir uma residência média (consumo 3,6 kWh/dia).” Considerando a equação P = I·A·? (I = irradiância), avalie criticamente a consistência dos dados e das conclusões, apontando pelo menos três problemas na argumentação e que dados ou cálculos o autor deveria apresentar para validar a afirmação.

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

Resposta esperada

Resposta modelo (sintética): 1) Confusão de grandezas: 300 W/m² é irradiância (I), não potência do painel. Usando P = I·A·? com I = 300 W/m², A = 1,2 m² e ? = 0,25: P_por_painel = 300·1,2·0,25 = 90 W (0,09 kW). 2) Verificação do claim: 3 painéis ? P_total = 3·90 W = 270 W (0,27 kW). Para suprir 3,6 kWh/dia são necessárias horas_equivalentes = 3,6 kWh /0,27 kW ˜ 13,3 h/dia de plena irradiância — incompatível com “céu nublado”. 3) Contraste com padrão STC: se I = 1000 W/m² (condição padrão), P_por_painel = 1000·1,2·0,25 = 300 W; 3 painéis ? 0,9 kW; então seriam necessárias ˜4 h/dia para 3,6 kWh, valor plausível dependendo da localização. O texto mistura condições STC com “nublado”. 4) Dados ausentes que o autor deveria apresentar: curvas I–V ou potência medida sob as condições anunciadas; caracterização da irradiância média diária (Wh/m²); perfil horário e perdas (temperatura, sombreamento, inversor, eficiência real); incertezas e método de medição. Conclusão: as contas mostram inconsistência entre 300 W/m² em céu nublado e a afirmação de suprir 3,6 kWh/dia com 3 painéis; o autor precisa fornecer medidas experimentais detalhadas e cálculos de energia diária para validar a conclusão.

Explicação

Passos: identificar confusão entre irradiância (W/m²) e potência (W); calcular P_por_painel = I·A·?; calcular energia diária requerida e horas necessárias; comparar com condições reais; listar dados exigidos (curvas I–V, irradiância diária, perdas, incertezas).

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✍️ interpretativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

painéis solares e eficiência

📌 Objetivo

diagnostico

🧱 Pré-requisitos

equação de potência em painéis solares · cálculo de eficiência de dispositivos

📚 Reveja

Revisar a relação entre potência, área e eficiência em sistemas de energia solar.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode não considerar a diferença entre potência instantânea e energia consumida ao longo do dia, levando a conclusões erradas sobre a viabilidade do sistema.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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