OBJETIVA (dif.2). Para suprir uma demanda diária de energia E_req = 9,0 kWh são instalados painéis solares com…
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
OBJETIVA (dif.2). Para suprir uma demanda diária de energia E_req = 9,0 kWh são instalados painéis solares com eficiência ? = 15%, irradiância média G = 600 W/m² e insolação útil t = 5,0 h/dia. Usando P_area = G·? e E_area = P_area·t, calcule a área mínima A (m²) de painéis necessária.
- A) A = 10 m².
- B) A = 3 m².
- C) A = 40 m².
- D) A = 15 m².
- E) Área necessária A = 20 m².
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Calcule a potência por área: P_area = G·η = 600 W/m² × 0,15 = 90 W/m². Passo 2: Calcule a energia diária por área: E_area = P_area·t = 90 W/m² × 5,0 h = 450 Wh/m², ou seja, 0,45 kWh/m² por dia. Passo 3: Converta a demanda para a mesma unidade, se necessário: E_req = 9,0 kWh = 9000 Wh. Passo 4: Calcule a área mínima: A = E_req / E_area = 9000 Wh / 450 Wh/m² = 20 m². Conclusão: a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (10 m²) corresponderia a uma energia por área de 900 Wh/m², o que exigiria o dobro da insolação ou da irradiância; B (3 m²) ignora a eficiência do painel; C (40 m²) corresponde a apenas 225 Wh/m² por dia, metade da energia real gerada; D (15 m²) divide a energia pela irradiância, ignorando a eficiência e o tempo de insolação.
💡 Dica: Converta a energia diária para Wh e divida pela energia gerada por metro quadrado.
Alternativa por alternativa
Calculou corretamente a potência por área, mas usou uma energia diária por área de 900 Wh/m², como se a insolação fosse de 10 h ou como se a energia gerada fosse o dobro da real.
Por que engana: O aluno pode esquecer de considerar a eficiência dos painéis ou misturar kWh com Wh, levando a uma área incorreta.
Multiplicou a irradiância pelo tempo (600 × 5 = 3000 Wh/m²) e ignorou a eficiência de 15%, o que superestima a energia por metro quadrado.
Errou a conta da energia por área, obtendo cerca de 225 Wh/m² por dia, como se a potência fosse dividida ao meio ou a insolação fosse de 2,5 h, o que subestima a geração.
Tratou a energia como se fosse apenas irradiância, calculando A = 9000/600, sem aplicar a eficiência nem o tempo de insolação; confundiu potência instantânea com energia diária.
P_area = 600 W/m²·0,15 = 90 W/m². Energia por m² = 90 W·5 h = 450 Wh = 0,45 kWh. A = 9,0 kWh / 0,45 kWh·m?² = 20 m².
Raio-X da questão
Energia solar por área
avaliacao
Potência e energia elétrica · Conversão entre kWh e Wh
Revise potência, energia, eficiência e conversão entre kWh e Wh.
O aluno pode esquecer de considerar a eficiência dos painéis ou misturar kWh com Wh, levando a uma área incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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