FísicaFUVESTBNCC EM13CNT301Difícil⏱ medio

Células a combustível são opções viáveis para gerar energia elétrica para motores e outros dispositivos. O…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT301

Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Células a combustível são opções viáveis para gerar energia elétrica para motores e outros dispositivos. O esquema representa uma dessas células e as transformações que nela ocorrem. [IMAGEM] A corrente elétrica (i), em ampère (coulomb por segundo), gerada por uma célula a combustível que opera por 10 minutos e libera 4,80 kJ de energia durante esse período de tempo, é [FUVEST 2017 - Questão 76] FUVEST - 2017

A) 3,32.
B) 6,43.
C) 12,9.
D) 386.
E) 772.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique os dados. O tempo de funcionamento é 10 minutos, ou seja, 600 s (1 min = 60 s). A energia liberada é 4,80 kJ, ou seja, 4800 J. A corrente pedida é i = Q/t, em coulomb por segundo (ampère). Passo 2: Relacione energia elétrica, carga e tensão. A energia elétrica produzida é E = Q x V, em que V é a diferença de potencial da célula, obtida a partir dos potenciais padrão indicados na figura (o gabarito implica um valor de cerca de 1,24 V). Passo 3: Isole a carga. Q = E / V = 4800 / 1,243, o que dá cerca de 3861 C. Passo 4: Calcule a corrente. i = Q / t = 3861 / 600, o que dá aproximadamente 6,43 A. Passo 5: Confira a alternativa. A alternativa B (6,43) é a correta. Por que as outras estão erradas: A (3,32) resulta de dividir a energia por um valor de tensão muito maior que o da célula; C (12,9) aparece se o tempo usado for 300 s, metade do correto; D (386) resulta de usar 10 em vez de 600 s, esquecendo de converter minutos em segundos; E (772) resulta de usar um tempo de 5 unidades no denominador, tornando a corrente o dobro do valor correto.

💡 Dica: Use a relação entre energia, potência e carga elétrica para calcular a corrente.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno dividiu a energia por um valor de tensão cerca de o dobro do correto, lendo outro potencial da figura ou misturando as grandezas. Assim, obteve uma corrente menor do que a real.

Por que engana: Confundir a relação entre energia, tempo e corrente, resultando em um valor incorreto para a corrente elétrica.

B Correta

Incorreta. O valor calculado para a corrente não corresponde a esta alternativa.

C Erradaerro: Atenção

O aluno usou metade do tempo de funcionamento (300 s, ou 5 min) no cálculo, em vez dos 10 minutos (600 s) do enunciado.

D Erradaerro: Atenção

O aluno não converteu os 10 minutos em segundos e usou 10 diretamente no denominador. Com isso, a corrente saiu cerca de 60 vezes maior que a correta.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno usou no denominador um tempo menor que o real, aproximadamente 5 unidades, e chegou a uma corrente o dobro da correta. Ele não percebeu que a unidade de tempo deveria ser o segundo.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado depende_imagem

Cobertura da habilidade dupla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 progressao

🎯 Conceito central

célula a combustível, corrente elétrica, energia

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de corrente elétrica · transformações de energia

📚 Reveja

Revisar conceitos de energia elétrica, corrente e cálculo de carga elétrica.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre energia, tempo e corrente, resultando em um valor incorreto para a corrente elétrica.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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