Em uma atividade de Biologia, estudantes utilizam um sensor portátil para acompanhar a produção de gás…
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
Em uma atividade de Biologia, estudantes utilizam um sensor portátil para acompanhar a produção de gás carbônico durante a fermentação realizada por leveduras. O aparelho é alimentado por uma bateria de 3 000 mAh, com tensão de 3,7 V. A capacidade de 3 000 mAh equivale a uma corrente de 3 A mantida durante 1 hora. Para converter watt-hora em joule, considera-se que 1 Wh = 3 600 J. Considerando os dados do texto, qual é a energia total armazenada nessa bateria, expressa em joules?
- A) 399.600 J
- B) 39.960 J
- C) 11,1 J
- D) 11.100 J
- E) 3.996 J
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. A bateria tem 3 000 mAh, que equivale a 3 Ah, e tensão de 3,7 V. O enunciado diz que a capacidade corresponde a 3 A mantidos por 1 hora.
- Calcular a energia em watt-hora. Energia = tensão × capacidade em Ah = 3,7 V × 3 Ah = 11,1 Wh. Também é possível ver como potência × tempo: 3,7 W × 3 h = 11,1 Wh, que é a mesma coisa.
- Converter para joules. Como 1 Wh = 3 600 J, temos 11,1 × 3 600 = 39 960 J.
- Conferir com o gabarito. O resultado 39 960 J corresponde à alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (399 600 J) usa um fator de conversão dez vezes maior que o correto. C (11,1 J) esquece de converter watt-hora em joule e ainda rotula o resultado com a unidade errada. D (11 100 J) usa 3 000 × 3,7 = 11 100, que está em mWh, e não faz a conversão de mAh para Ah nem de Wh para J. E (3 996 J) chega a 1,11 Wh por erro de casa decimal e depois converte corretamente, o que dá um valor dez vezes menor que o correto.
💡 Dica: Aplique a fórmula E = V·I·t com os dados fornecidos.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente 11,1 Wh, mas usa um fator de conversão de cerca de 36 000 J por Wh em vez de 3 600 J, o que desloca a vírgula em uma casa decimal.
A capacidade da bateria é de 3 Ah. Assim, sua energia é E = V · I · t = 3,7 V · 3 A · 1 h = 11,1 Wh. Como 1 Wh corresponde a 3.600 J, temos 11,1 · 3.600 = 39.960 J.
O aluno calcula a energia em watt-hora (11,1) e para por aí, esquecendo de converter para joules e ainda rotulando o número como J.
O aluno multiplica 3 000 por 3,7 e obtém 11 100, valor em mWh, sem converter mAh em Ah, e depois usa esse número como se fosse joules.
O aluno chega a 1,11 Wh por erro de casa decimal ao converter 3 000 mAh e depois aplica corretamente a conversão para joules, obtendo 3 996 J.
Raio-X da questão
energia elétrica
avaliacao
cálculo de energia elétrica · unidades de medida
Revisar a fórmula de energia elétrica E = V·I·t.
Confundir a unidade de miliampere-hora com ampere-hora, resultando em um cálculo incorreto da energia.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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