"— Será que construir uma usina nuclear aqui traria mais benefícios que uma fazenda solar? — questionou Ana…
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
"— Será que construir uma usina nuclear aqui traria mais benefícios que uma fazenda solar? — questionou Ana durante o debate comunitário sobre matriz energética local. — Veja os dados: uma usina nuclear ocupa 0,5 km2 de área e gera 1 GW de potência contínua. Já a fazenda solar projetada ocuparia 2 km2 para gerar o mesmo 1 GW, segundo o relatório técnico. Moradores se dividem entre preocupação com resíduos radioativos e demanda crescente por energia limpa. Compare as densidades de potência apresentadas no texto e determine qual fonte energética possui maior densidade e qual é o fator de diferença aproximado.
- A) A densidade de potência das duas fontes é igual, pois ambas geram 1 GW.
- B) A densidade de potência da fazenda solar é quatro vezes maior que a da usina nuclear.
- C) A densidade de potência da fazenda solar é duas vezes maior que a da usina nuclear.
- D) A densidade de potência da usina nuclear é quatro vezes maior que a da fazenda solar.
- E) A densidade de potência da usina nuclear é duas vezes maior que a da fazenda solar.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Densidade de potência é a potência dividida pela área ocupada. Passo 2: Usina nuclear: 1 GW dividido por 0,5 km^2 = 2 GW por km^2. Passo 3: Fazenda solar: 1 GW dividido por 2 km^2 = 0,5 GW por km^2. Passo 4: Comparando, 2 é quatro vezes 0,5, logo a usina nuclear tem densidade quatro vezes maior que a fazenda solar, o que corresponde à alternativa D. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A supõe que igual potência implica igual densidade, mas a densidade depende também da área; B inverte a relação entre as fontes; C usa fator dois, quando a área menor da usina nuclear (0,5 contra 2 km^2) gera fator quatro; E inverte a comparação e também usa fator dois. Passo 6: O gabarito oficial D está correto.
💡 Dica: Calcule a densidade de potência dividindo a potência pela área para cada fonte e compare os resultados.
Alternativa por alternativa
O aluno considera apenas a potência gerada (1 GW em ambos os casos) e esquece que a densidade de potência depende da área ocupada.
O aluno inverte a relação entre área e potência, achando que a fazenda solar, por ocupar mais área, teria maior densidade, e erra o fator multiplicativo.
Por que engana: Confundir potência total com densidade de potência, ignorando a área ocupada por cada fonte.
O aluno identifica corretamente que a fazenda solar tem menor densidade, mas calcula mal o fator de diferença, possivelmente comparando 2 km^2 com 1 km^2 ou dividindo as áreas de forma incompleta.
Densidade nuclear =1e9W/0,5e6m2=2000W/m2 e solar=1e9W/2e6m2=500W/m2, razão=4.
O aluno identifica corretamente a usina nuclear como a fonte mais densa, mas calcula mal o fator, possivelmente tomando apenas a diferença entre as áreas (2 - 0,5 = 1,5) ou dividindo de forma incompleta, e chega a dois.
Raio-X da questão
densidade de potência energética
avaliacao
potência elétrica · densidade de potência
estude como calcular densidade de potência e comparar valores
Confundir potência total com densidade de potência, ignorando a área ocupada por cada fonte.
pensamento_critico
cotidiano
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