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Um painel solar de área A = 2,0 m² recebe irradiância média I = 800 W/m² e tem eficiência ?_pv = 15%. Com 5,0…

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

Um painel solar de área A = 2,0 m² recebe irradiância média I = 800 W/m² e tem eficiência ?_pv = 15%. Com 5,0 h de sol equivalente por dia, calcule a energia elétrica diária E produzida e indique se atende um consumo de 6,0 kWh/dia. Use P = I·A·? e E = P·t.

A) E = 1,2 kWh/dia; não atende (6,0 kWh/dia requerido).
B) E = 2,0 kWh/dia
C) E = 5,0 kWh/dia
D) E = 6,0 kWh/dia
E) E = 0,5 kWh/dia

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Identifique os dados: I = 800 W/m², A = 2,0 m², eficiência η = 15% (ou seja, 0,15) e t = 5,0 h por dia. O consumo de referência é 6,0 kWh/dia.
Calcule a potência elétrica usando P = I·A·η. Temos P = 800 × 2,0 × 0,15 = 240 W.
Calcule a energia diária usando E = P·t. Temos E = 240 W × 5,0 h = 1200 Wh = 1,2 kWh/dia.
Compare com o consumo. Como 1,2 kWh/dia é menor que 6,0 kWh/dia, o painel não atende a demanda diária.
Conclusão. A alternativa correta é a A, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: B confunde o resultado com um valor que não decorre de P·t com η = 15%; C usa as horas de sol como se fossem a energia produzida; D repete o consumo exigido do enunciado como se fosse a produção; E subestima a potência e chega a um valor menor que o correto.

💡 Dica: Calcule a potência e depois a energia elétrica produzida.

Alternativa por alternativa

A Correta

P = 800·2,0·0,15 = 240 W; E = 240 W·5 h = 1 200 Wh = 1,2 kWh; inferior a 6,0 kWh.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente aplicou uma eficiência maior que 15% ou dividiu a potência por um fator errado, obtendo 400 W em vez de 240 W.

Por que engana: O aluno pode confundir a eficiência do painel solar com a potência gerada, calculando incorretamente a energia produzida.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno tomou as 5,0 horas de sol como se fossem a própria energia produzida, ignorando a irradiância, a área e a eficiência.

D Erradaerro: Interpretação

O aluno copiou o consumo de 6,0 kWh/dia do enunciado como se fosse a energia produzida pelo painel, confundindo demanda com produção.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno calculou mal a potência do painel, obtendo cerca de 100 W em vez de 240 W, o que reduz a energia diária para 0,5 kWh.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

energia elétrica de painel solar

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de potência elétrica · eficiência de painéis solares

📚 Reveja

Revisar os conceitos de potência e eficiência em sistemas solares.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a eficiência do painel solar com a potência gerada, calculando incorretamente a energia produzida.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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