Um domicílio precisa de 6,00 kWh por dia. Considere horas de sol pico t = 5,0 h/dia e irradiância média I =…
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 domicílio precisa de 6,00 kWh por dia. Considere horas de sol pico t = 5,0 h/dia e irradiância média I = 1000 W/m² durante essas horas. Painéis com rendimento elétrico ? = 0,18 serão usados. Usando E = I·A·?·t (E em Wh, I em W/m², A em m², t em h), calcule a área mínima A do conjunto de painéis (m²).
- A) A ˜ 15,0 m²
- B) A ˜ 6,7 m²
- C) A ˜ 5,0 m²
- D) A ˜ 3,5 m²
- E) A ˜ 10,0 m²
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A energia diária é 6,00 kWh, que equivale a 6000 Wh. A irradiância é I = 1000 W/m², as horas de sol pico são t = 5,0 h, e o rendimento é η = 0,18 (o símbolo '?' do enunciado representa o rendimento, η).
- Aplique a fórmula E = I·A·η·t, isolando A: A = E / (I·η·t).
- Calcule o denominador: 1000 · 0,18 · 5,0 = 900 (em W/m²·h).
- Calcule a área: A = 6000 / 900 = 6,67 m², aproximadamente 6,7 m².
- Compare com as alternativas. A resposta correta é a B, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (15,0 m²) seria a área se o denominador fosse 400 em vez de 900; C (5,0 m²) exigiria um denominador de 1200; D (3,5 m²) exigiria um denominador de cerca de 1714; E (10,0 m²) exigiria um denominador de 600, valor que não decorre dos dados do enunciado.
💡 Dica: Utilize a fórmula E = I·A·?·t para encontrar A.
Alternativa por alternativa
Provavelmente o aluno errou a multiplicação 1000 · 5 · 0,18, obtendo 400 em vez de 900, e por isso dividiu 6000 por um denominador menor.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre potência, área e rendimento, subestimando a área necessária dos painéis.
E = I·A·?·t ? A = E/(I·?·t). Com E = 6 000 Wh, I·?·t = 1000·0,18·5 = 900 Wh/m², logo A = 6000/900 ˜ 6,667 m² ˜ 6,7 m².
O aluno provavelmente usou valores diferentes dos dados, como t = 6 h e um rendimento arredondado para 0,2, obtendo denominador 1200.
O aluno provavelmente aplicou o rendimento ou as horas de forma incorreta, ou fez uma divisão errada, sem seguir a fórmula E = I·A·η·t de modo consistente.
O aluno provavelmente usou t = 6 h e um rendimento de 0,1 (ou fez outra troca de valores), obtendo denominador 600, e não aplicou corretamente os dados do enunciado.
Raio-X da questão
cálculo de área de painéis
avaliacao
cálculo de área · física da energia solar
Revisar a fórmula de cálculo de energia solar e rendimento de painéis.
O aluno pode confundir a relação entre potência, área e rendimento, subestimando a área necessária dos painéis.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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