Física3ª sérieBNCC EM13CNT106Difícil⏱ longo

Uma comunidade consome E_daily = 20,0 kWh/dia. Opção A: extensão da rede de 1,5 km (custo instalação = R$…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT106

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

Uma comunidade consome E_daily = 20,0 kWh/dia. Opção A: extensão da rede de 1,5 km (custo instalação = R$ 12.000/km) e tarifa = R$ 0,90/kWh. Opção B: sistema fotovoltaico com painéis de 300 W (1,5 kWh/dia por painel), inversor ? = 0,90, bateria custo R$ 500/kWh; custo painel R$ 1.000/un; instalação fixa R$ 8.000. Avalie quantitativamente, em horizonte de 10 anos, qual opção é mais vantajosa economicamente (365 dias/ano, despreze manutenção).

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

E_daily=20 kWh. Opção A: C_inst=1,5·12.000=R$18.000. C_energia_10a=20·365·0,9·10=R$65.700. Total_10a=18.000+65.700=R$83.700. Opção B: energia útil/painel=1,5·0,9=1,35 kWh/dia ? N˜20/1,35˜15 painéis ? custo painéis=15·1.000=R$15.000. Bateria ˜ metade do dia ˜10 kWh ? capacidade útil˜11,8 kWh; custo bateria=11,8·500˜R$5.880. Capex total=15.000+5.880+8.000=R$28.880. Conclusão: em 10 anos, a opção B (solar) é economicamente mais vantajosa (R$28.880 vs R$83.700).

Explicação

A análise compara os custos totais de duas opções de fornecimento de energia ao longo de 10 anos, incluindo instalação e tarifas de energia. A opção B, que utiliza um sistema fotovoltaico, apresenta um custo total significativamente menor em relação à opção A, que depende da extensão da rede elétrica e tarifas de consumo. Essa diferença nos custos evidencia a viabilidade econômica superior do sistema solar para a comunidade em questão.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Criar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

custo de energia

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

custo de energia · análise de custos

📚 Reveja

Revisar cálculos de custo de energia e análise de viabilidade econômica.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir os custos fixos e variáveis, não considerando corretamente o total gasto ao longo dos 10 anos.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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