Um arranjo fotovoltaico tem área total A = 12,0 m², eficiência ? = 18% e irradiância efetiva G = 900 W/m²…
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
Um arranjo fotovoltaico tem área total A = 12,0 m², eficiência ? = 18% e irradiância efetiva G = 900 W/m² durante 5,0 h/dia. Calcule a potência gerada (W) e a energia diária (kWh). Use P = A·G·? e E = P·t.
- A) Potência ˜ 2,5 kW; Energia diária ˜ 13 kWh.
- B) Potência ˜ 1,5 kW; Energia diária ˜ 4,5 kWh.
- C) Potência ˜ 1,8 kW; Energia diária ˜ 8 kWh.
- D) Potência ˜ 540 W; Energia diária ˜ 2,5 kWh.
- E) Potência ˜ 1,94×10^3 W; Energia diária ˜ 9,72 kWh.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: A = 12,0 m², eficiência = 18% (0,18), G = 900 W/m² e t = 5,0 h por dia. Passo 2: Calcule a potência com P = A·G·eficiência. Multiplicando 12,0 por 900 obtemos 10 800; multiplicando por 0,18 obtemos 1 944 W, ou seja, 1,94×10^3 W. Passo 3: Calcule a energia diária com E = P·t. Como P = 1,944 kW e t = 5,0 h, E = 1,944 × 5,0 = 9,72 kWh. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa E traz exatamente 1,94×10^3 W e 9,72 kWh, coincidindo com o resultado obtido. Por que as outras estão erradas: A tem potência e energia muito superiores ao esperado; B apresenta energia que corresponde a um tempo de 3 h, e não de 5 h; C arredonda a potência para 1,8 kW e a energia não é coerente com 5 h; D tem potência que não corresponde ao produto A·G·eficiência. Conclusão: o gabarito oficial E está correto.
💡 Dica: Multiplique área, irradiância e eficiência; depois converta o tempo para horas e a energia para kWh.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou na multiplicação de A·G·eficiência, obtendo potência por volta de 2,5 kW, e depois propagou esse erro para a energia diária.
O aluno provavelmente usou um tempo de 3 h em vez de 5 h na fórmula E = P·t, o que resulta em 4,5 kWh a partir de 1,5 kW.
O aluno provavelmente arredondou a potência para 1,8 kW de forma precoce e fez a multiplicação de energia de forma incorreta, chegando a 8 kWh em vez de 9,72 kWh.
Por que engana: O aluno pode esquecer de aplicar a eficiência de 18% ou confundir watts com quilowatts ao calcular a potência e a energia diária.
O aluno provavelmente errou o cálculo da potência, por exemplo multiplicando os fatores de forma incompleta ou com valor incorreto de área ou eficiência, o que leva a 540 W em vez de 1 944 W.
A potência é o produto da área, da irradiância e da eficiência: 12,0 × 900 × 0,18 = 1 944 W. Em 5,0 h, a energia é 1 944 × 5,0 = 9 720 Wh, ou 9,72 kWh.
Raio-X da questão
Potência e energia fotovoltaica
avaliacao
Multiplicação de grandezas físicas · Conversão entre W e kW
Revise potência elétrica, energia como produto da potência pelo tempo e conversões entre W, kW e kWh.
O aluno pode esquecer de aplicar a eficiência de 18% ou confundir watts com quilowatts ao calcular a potência e a energia diária.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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