Um automóvel consome 15 L de diesel com poder calorífico de 36 MJ/L e rendimento de 25%. Qual é a energia útil…
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 automóvel consome 15 L de diesel com poder calorífico de 36 MJ/L e rendimento de 25%. Qual é a energia útil produzida?
- A) 1,35×10^8 J
- B) 5,4×10^8 J
- C) 1,35×10^9 J
- D) 1,35×10^7 J
- E) 6,75×10^8 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule a energia total fornecida pelo combustível. São 15 L de diesel, cada litro com 36 MJ de poder calorífico, então 15 x 36 = 540 MJ. Como 1 MJ = 10^6 J, a energia total é 540 x 10^6 J = 5,4 x 10^8 J.
- Aplique o rendimento. Rendimento de 25% significa que apenas 25% da energia total vira energia útil: 0,25 x 5,4 x 10^8 = 1,35 x 10^8 J.
- Compare com as alternativas. A energia útil é 1,35 x 10^8 J, que corresponde à alternativa A, e esse é o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. B (5,4 x 10^8 J) é a energia total, antes de aplicar o rendimento. C (1,35 x 10^9 J) tem a potência de dez errada por uma ordem de grandeza maior. D (1,35 x 10^7 J) tem a potência de dez errada por uma ordem de grandeza menor. E (6,75 x 10^8 J) corresponde a aumentar a energia total em 25%, em vez de tomar 25% dela.
💡 Dica: Calcule a energia total e aplique o rendimento para encontrar a energia útil.
Alternativa por alternativa
A energia total do diesel é 15 × 36 = 540 MJ. Aplicando o rendimento de 25%, a energia útil é 0,25 × 540 = 135 MJ = 1,35×10^8 J.
O aluno calculou corretamente a energia total do combustível (540 MJ = 5,4 x 10^8 J), mas esqueceu de aplicar o rendimento de 25%, que limita a parcela convertida em trabalho útil.
Por que engana: O aluno pode confundir a energia total com a energia útil, não aplicando corretamente o rendimento na fórmula.
O aluno errou a conversão de unidades, obtendo uma energia total de 5,4 x 10^9 J (uma ordem de grandeza maior) antes de aplicar o rendimento de 25%.
O aluno errou a conversão de megajoules para joules ou a multiplicação, obtendo uma energia total de 5,4 x 10^7 J, uma ordem de grandeza menor, antes de aplicar o rendimento.
O aluno interpretou o rendimento como um acréscimo, multiplicando a energia total por 1,25 (540 x 1,25 = 675 MJ), em vez de tomar 25% dela.
Raio-X da questão
energia útil, rendimento, poder calorífico
avaliacao
cálculo de energia · rendimento energético
Revisar cálculo de energia útil a partir do poder calorífico e rendimento.
O aluno pode confundir a energia total com a energia útil, não aplicando corretamente o rendimento na fórmula.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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