Durante a construção de um sistema de aquecimento solar, um engenheiro calcula a energia absorvida por um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante a construção de um sistema de aquecimento solar, um engenheiro calcula a energia absorvida por um coletor solar. Se a área do coletor é de 2 m² e a radiação solar incidente é de 800 W/m², qual é a potência total absorvida?
- A) 800 W
- B) 1600 W
- C) 3200 W
- D) 400 W
- E) 2000 W
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A área do coletor é 2 m² e a radiação solar incidente é 800 W/m². Passo 2: Entenda o que se pede. Potência é a energia por unidade de tempo, e a potência absorvida pelo coletor é a radiação incidente por unidade de área multiplicada pela área do coletor. Passo 3: Calcule. Potência total = 800 W/m² × 2 m² = 1600 W. Passo 4: Compare com o gabarito. Resolvendo sem consultar o gabarito, cheguei à alternativa B, que coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A (800 W) considera apenas a radiação e ignora a área. C (3200 W) equivale a multiplicar a radiação por 4, como se a área tivesse sido elevada ao quadrado. D (400 W) divide a radiação pela área em vez de multiplicar. E (2000 W) não corresponde ao produto dos dados do enunciado, sendo resultado de erro de cálculo ou arredondamento indevido.
💡 Dica: Calcule a potência multiplicando a área pela radiação solar.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a potência absorvida depende apenas da radiação incidente e ignora a área do coletor, tratando o valor de 800 W/m² como se fosse a potência total.
Por que engana: O aluno pode confundir a área do coletor com a radiação solar, multiplicando incorretamente os valores.
Cálculo correto da potência total absorvida.
O aluno eleva a área ao quadrado (2² = 4) antes de multiplicar pela radiação, confundindo área com um termo de potência que deveria ser linear.
O aluno divide a radiação pela área, em vez de multiplicá-la, invertendo a operação e não percebendo que a potência cresce com a área captadora.
O aluno provavelmente arredondou 800 W/m² para 1000 W/m² e multiplicou por 2 m², ou cometeu um erro de cálculo ao operar com os valores, sem conferir o resultado com os dados originais.
Raio-X da questão
potência absorvida
avaliacao
cálculo de potência · unidades de medida
Revisar a fórmula de cálculo de potência em sistemas de aquecimento solar.
O aluno pode confundir a área do coletor com a radiação solar, multiplicando incorretamente os valores.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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