Cerca de 75% da radiação solar que incide sobre um painel fotovoltaico de silício cristalino em condições…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Cerca de 75% da radiação solar que incide sobre um painel fotovoltaico de silício cristalino em condições claras se converte em calor, enquanto o restante chega sob forma de luz refletida ou perdida internamente. Em média, um módulo de 1 m2 recebe 1000 W de potência luminosa e gera 220 W de energia elétrica. A eficiência nominal considera temperatura de 25 graus Celsius; a cada acréscimo de 10 graus Celsius acima dessa referência, a potência elétrica diminui aproximadamente 2%. Assim, quando a temperatura do painel alcança 45 graus Celsius, espera-se uma queda de 4% no rendimento. Considerando a eficiência nominal do painel, na temperatura de referência de 25 graus Celsius, qual é a eficiência de conversão de energia luminosa em energia elétrica, expressa em porcentagem?
- A) 22%
- B) 20%
- C) 18%
- D) 25%
- E) 75%
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- A eficiência de conversão é a razão entre a potência elétrica gerada e a potência luminosa recebida, multiplicada por 100. Passo 2: Os dados do enunciado para a referência de 25 graus Celsius são 1000 W de potência luminosa incidente sobre 1 m2 e 220 W de potência elétrica gerada. Passo 3: Calcula-se 220 / 1000 = 0,22, ou seja, 22%. Passo 4: Os dados sobre os 75% convertidos em calor e a queda de 4% a 45 graus Celsius não entram no cálculo da eficiência nominal, pois o enunciado pede o rendimento na temperatura de referência. Passo 5: A alternativa A (22%) está correta. Por que as outras estão erradas: a B (20%) resulta de aplicar a queda de 10% sobre 22%, o que não corresponde à eficiência nominal; a C (18%) subtrai a queda de 4% da eficiência nominal, mas essa perda só vale para a temperatura de 45 graus Celsius; a D (25%) é o complemento de 75%, valor que não aparece como rendimento elétrico; a E (75%) é a fração da radiação convertida em calor, e não a eficiência elétrica. Passo 6: Conclusão: a eficiência nominal do painel é 22%, o que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Divida a potência elétrica gerada pela potência luminosa recebida e multiplique por 100.
Alternativa por alternativa
A eficiência é a razão entre a potência elétrica gerada e a potência luminosa recebida, multiplicada por 100. Assim, 220 W correspondem a 22% de 1000 W.
O aluno provavelmente aplicou a redução de 10% sobre o rendimento de 22%, obtendo cerca de 20%, como se essa queda fosse da eficiência nominal, quando ela só ocorre em temperaturas acima de 25 graus Celsius.
O aluno provavelmente subtraiu a queda de 4% do rendimento nominal de 22%, confundindo a perda de rendimento a 45 graus Celsius com a eficiência na temperatura de referência de 25 graus Celsius.
O aluno provavelmente calculou 100% menos 75%, usando o complemento da fração convertida em calor como se fosse o rendimento elétrico, sem usar os valores de 220 W e 1000 W.
O aluno provavelmente tomou a fração de 75% da radiação que se converte em calor como sendo a eficiência de conversão em energia elétrica, sem distinguir energia térmica de energia elétrica.
Por que engana: O aluno pode usar a queda de rendimento a 45 °C ou confundir os 75% convertidos em calor com a eficiência elétrica nominal, em vez de calcular 220/1000.
Raio-X da questão
Eficiência de conversão energética
avaliacao
Razão entre grandezas físicas · Conversão de fração em porcentagem
Revise o cálculo da eficiência como a razão entre a energia ou potência útil de saída e a energia ou potência total de entrada.
O aluno pode usar a queda de rendimento a 45 °C ou confundir os 75% convertidos em calor com a eficiência elétrica nominal, em vez de calcular 220/1000.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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