Em um gráfico, o volume de diesel no tanque de um gerador cai linearmente de 80 L para 20 L ao longo de 3 h…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Em um gráfico, o volume de diesel no tanque de um gerador cai linearmente de 80 L para 20 L ao longo de 3 h. Considere 3,6×10^7 J liberados por litro de diesel e rendimento do gerador de 25%. Qual é a potência elétrica média gerada nesse intervalo?
- A) A potência elétrica média gerada foi de 150 kW.
- B) A potência elétrica média gerada foi de 67 kW.
- C) A potência elétrica média gerada foi de 50 kW.
- D) A potência elétrica média gerada foi de 180 MW.
- E) A potência elétrica média gerada foi de 200 kW.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Calcule o volume de diesel consumido. O tanque passou de 80 L para 20 L, logo foram consumidos 80 - 20 = 60 L.
- Calcule a energia química liberada pelo diesel consumido. Cada litro libera 3,6×10^7 J, então 60 × 3,6×10^7 = 2,16×10^9 J.
- Calcule a energia elétrica gerada. Com rendimento de 25%, a energia elétrica é 0,25 × 2,16×10^9 = 5,4×10^8 J.
- Converta o intervalo de tempo para segundos. 3 h = 3 × 3600 s = 10800 s.
- Calcule a potência média. P = E / t = 5,4×10^8 / 10800 = 5×10^4 W = 50 kW.
- Conclusão. A alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque 150 kW corresponderia a 75% da energia, e não a 25%. A alternativa B está errada porque 67 kW usa o volume inicial de 80 L em vez do volume consumido de 60 L. A alternativa D está errada porque 180 MW é cerca de mil vezes maior do que o resultado correto. A alternativa E está errada porque 200 kW é a potência sem aplicar o rendimento de 25%.
💡 Dica: Calcule o volume consumido, aplique o rendimento e divida a energia elétrica pelo tempo em segundos.
Alternativa por alternativa
O aluno aplicou 75% da energia, que é o complemento do rendimento, em vez de 25%. Ele confundiu a energia perdida com a energia aproveitada.
Por que engana: Usar toda a energia liberada pelo combustível sem considerar o rendimento do gerador ou dividir pelo tempo em horas sem converter para segundos.
O aluno usou o volume inicial de 80 L como se fosse o volume consumido, sem subtrair os 20 L restantes no tanque. Ele leu mal o enunciado, que pede a queda de volume.
Correta: foram consumidos 60 L, liberando 2,16×10^9 J de energia química; com rendimento de 25%, a energia elétrica é 5,4×10^8 J. Em 3 h = 10800 s, a potência média é 5,0×10^4 W = 50 kW.
O aluno errou a ordem de grandeza ao converter unidades ou ao dividir pelo tempo, chegando a um valor mil vezes maior. Ele não percebeu que a potência deveria estar na faixa de dezenas de kW.
O aluno calculou a energia total liberada e a dividiu pelo tempo, esquecendo de aplicar o rendimento de 25% ao final. Ele entendeu que toda a energia química virava energia elétrica.
Raio-X da questão
Potência elétrica média
avaliacao
Conversão de horas para segundos · Rendimento e potência média
Revise rendimento energético, conversão de unidades e cálculo de potência média.
Usar toda a energia liberada pelo combustível sem considerar o rendimento do gerador ou dividir pelo tempo em horas sem converter para segundos.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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