Compare consumo energético, eficiência, custo e impacto ambiental entre um motor elétrico (? = 75%) e um motor…
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
Compare consumo energético, eficiência, custo e impacto ambiental entre um motor elétrico (? = 75%) e um motor diesel (? = 30%) que entregam 5,0 kW mecânicos contínuos a uma bomba durante 8,0 h. Apresente cálculos de energia consumida e discuta disponibilidade local, relação custo/benefício e emissões. Use P_input = P_mech/? e E = P_input·t.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculos: para P_mech = 5,0 kW e t = 8,0 h. Motor elétrico: P_in = 5,0/0,75 = 6,667 kW ? E = 6,667·8,0 = 53,33 kWh. Motor diesel: P_in = 5,0/0,30 = 16,667 kW ? E = 16,667·8,0 = 133,33 kWh. Interpretação: o motor diesel exige ~2,5× mais energia térmica/fuel para a mesma potência mecânica, implicando maior consumo de combustível, custos operacionais e emissões locais (CO2, NOx, particulados). O motor elétrico reduz consumo primário e poluição local, mas seu impacto depende da intensidade de carbono da eletricidade gerada e dos custos de geração/ distribuição; em áreas remotas sem rede, diesel pode ser viável apesar do maior custo de combustível e manutenção. Avalie também eficiência global do sistema (geração, transporte, perdas), custo de capital, disponibilidade de combustível/rede, ruído e requisitos ambientais ao escolher a solução, priorizando eficiência energética e menor impacto ambiental quando a infraestrutura permitir.
Explicação
A resposta apresenta cálculos claros que demonstram a diferença no consumo energético entre os motores elétrico e diesel, evidenciando a eficiência de cada um. Além disso, discute aspectos práticos como custos operacionais, disponibilidade de recursos e impactos ambientais, que são cruciais para uma análise completa da situação. Essa abordagem abrangente permite uma comparação informada, considerando não apenas a eficiência, mas também a viabilidade econômica e ambiental das opções.
Raio-X da questão
consumo energético e eficiência
avaliacao
cálculo de potência · eficiência energética
Revisar os conceitos de eficiência energética e cálculos de energia.
O aluno pode confundir a eficiência dos motores e calcular incorretamente a energia consumida, levando a resultados errados nas comparações.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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