Rumo ao ENEM

Olá pessoal. Mais uma série de exercícios de Eletricidade, Usinas elétricas e Ondas eletromagnéticas. Energia é o tema do momento, faça os exercícios e, se precisar, consulte as aulas do Blog.

Borges e Nicolau

Eletricidade, Usinas elétricas e Ondas eletromagnéticas (II)

Questão 9:

A tabela a seguir apresenta alguns exemplos de processos, fenômenos ou objetos em que ocorrem transformações de energia. Nessa tabela, aparecem as direções de transformação de energia. Por exemplo, o termopar é um dispositivo onde energia térmica se transforma em energia elétrica.

Dentre os processos indicados na tabela, ocorre conservação de energia

a) em todos os processos.
b) somente nos processos que envolvem transformações de energia sem dissipação de calor.
c) somente nos processos que envolvem transformações de energia mecânica.
d) somente nos processos que não envolvem energia química.
e) somente nos processos que não envolvem nem energia química nem energia térmica.

Resolução:

Ocorre conservação de energia em todos os processos citados.

Resposta: a

Questão 10:

Lâmpadas incandescentes são normalmente projetadas para trabalhar com a tensão da rede elétrica em que serão ligadas.
Em 1997, contudo, lâmpadas projetadas para funcionar com 127 V foram retiradas do mercado e, em seu lugar, colocaram-se lâmpadas concebidas para uma tensão de 120 V. Segundo dados recentes, essa substituição representou uma mudança significativa no consumo de energia elétrica para cerca de 80 milhões de brasileiros que residem nas regiões em que a tensão da rede é de 127 V.
A tabela abaixo apresenta algumas características de duas lâmpadas de 60W, projetadas respectivamente para 127 V (antiga) e 120 V (nova), quando ambas encontram-se ligadas numa rede de 127 V.

Acender uma lâmpada de 60 W e 120 V em um local onde a tensão na tomada é de 127 V, comparativamente a uma lâmpada de 60 W e 127 V no mesmo local tem como resultado:

a) mesma potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade.
b) mesma potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade.
c) maior potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade.
d) maior potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade.
e) menor potência, menor intensidade de luz e menor durabilidade.

Resolução:

Acender uma lâmpada de 120 V numa tomada de 127 V , tem como resultado maior potência (65 W), maior luminosidade (920 lúmens) e menor durabilidade (452 h).

Resposta: d

Questões 11 e 12.

Questão 11:

A energia térmica liberada em processos de fissão nuclear pode ser utilizada na geração de vapor para produzir energia mecânica que, por sua vez, será convertida em energia elétrica. Abaixo está representado um esquema básico de uma usina de energia nuclear.

Com relação ao impacto ambiental causado pela poluição térmica no processo de refrigeração da usina nuclear, são feitas as seguintes afirmações:

I. o aumento na temperatura reduz, na água do rio, a quantidade de oxigênio nela dissolvido, que é essencial para a vida aquática e para a decomposição da matéria orgânica.
II. o aumento da temperatura da água modifica o metabolismo dos peixes.
III. o aumento na temperatura da água diminui o crescimento de bactérias e de algas, favorecendo o desenvolvimento da vegetação.

Das afirmativas acima, somente está(ão) correta(s):

a) I.
b) II.
c) III.
d) I e II.
e) II e III.

Resolução:

I. Correta.
O aumento da temperatura da água diminui a taxa de oxigênio nela dissolvido, que é essencial para a vida aquática e para a decomposição da matéria orgânica.

II. Correta.
Os peixes são animais pecilotermos, isto é, possuem mecanismos que adaptam sua temperatura à do meio ambiente. Por isso, o aumento da temperatura da água modifica o metabolismo dos peixes.

III. Incorreta.
O aumento da temperatura da água favorece a proliferação de bactérias e algas.

Resposta: d

Questão 12:

A partir do esquema são feitas as seguintes afirmações:

I. a energia liberada na reação é usada para ferver a água que, como vapor a alta pressão, aciona a turbina.
II. a turbina, que adquire energia cinética de rotação, é acoplada mecanicamente ao gerador para produção de energia elétrica.
III. a água depois de passar pela turbina é pré-aquecida no condensador e bombeada de volta ao reator.

Dentre as afirmações acima, somente está(ão) correta(s):

a) I.
b) II.
c) III.
d) I e II.
e) II e III.

Resolução:

I. Correta.
A energia liberada no processo de fissão nuclear é utilizada para ferver a água e produzir vapor. O vapor sob alta pressão incide na turbina,  movimentando-a.

II. Correta.
A turbina acionada pelo vapor adquire energia cinética de rotação que é transformada em energia elétrica, em virtude do fenômeno da indução eletromagnética.

III. Incorreta.
O vapor de água que sai da turbina é resfriado, sofre condensação e também se resfria, sendo bombeada de volta ao reator. O resfriamento da água que sai da turbina é feito pela água fria que percorre a serpentina e é proveniente do rio. Esta água se aquece e volta ao rio.

Resposta: d

Questão 13:

O esquema abaixo mostra, em termos de potência (energia/tempo), aproximadamente, o fluxo de energia, a partir de uma certa quantidade de combustível vinda do tanque de gasolina, em um carro viajando com velocidade constante.

O esquema mostra que, na queima da gasolina, no motor de combustão, uma parte considerável de sua energia é dissipada. Essa perda é da ordem de:

a) 80%.      b) 70%.      c) 50%.      d) 30%.      e) 20%.

Resolução:

Do total de 71 kW, recebidos pelo motor, são dissipados para o meio ambiente 56,8 kW. Assim, em termos de porcentagem, a dissipação de energia foi de:
56,8kW/71kW = 0,80 = 80%

Resposta: a

Questão 14

No ciclo da água, usado para produzir eletricidade, a água de lagos e oceanos, irradiada pelo Sol, evapora-se dando origem a nuvens e se precipita como chuva. É então represada, corre de alto a baixo e move turbinas de uma usina, acionando geradores. A eletricidade produzida é transmitida através de cabos e fios e é utilizada em motores e outros aparelhos elétricos. Assim, para
que o ciclo seja aproveitado na geração de energia elétrica, constrói-se uma barragem para represar a água. Entre os possíveis impactos ambientais causados por essa construção, devem ser destacados:

a) aumento do nível dos oceanos e chuva ácida.
b) chuva ácida e efeito estufa.
c) alagamentos e intensificação do efeito estufa.
d) alagamentos e desequilíbrio da fauna e da flora.
e) alteração do curso natural dos rios e poluição atmosférica.

Resolução:

A construção de barragens para represar água,  provoca alagamentos de vastas áreas, levando ao desequilíbrio da fauna e da flora.

Resposta: d

Questões 15 e 16

Questão 15:

A distribuição média, por tipo de equipamento, do consumo de energia elétrica nas residências no Brasil é apresentada no gráfico.

Em associação com os dados do gráfico, considere as variáveis:

I. Potência do equipamento.
II. Horas de funcionamento.
III. Número de equipamentos.

O valor das frações percentuais do consumo de energia depende de

a) I, apenas.
b) II, apenas.
c) I e II, apenas.
d) II e III, apenas.
e) I, II e III.

Resolução:

O valor das frações percentuais do consumo de energia depende da potência do equipamento, do intervalo de tempo que o equipamento é usado e do número de equipamentos. As três variáveis citadas são corretas.

Resposta: e

Questão 16:

Como medida de economia, em uma residência com 4 moradores, o consumo mensal médio de energia elétrica foi reduzido para 300 kWh. Se essa residência obedece à distribuição dada no gráfico, e se nela há um único chuveiro de 5000 W, pode-se concluir que o banho diário de cada morador passou a ter uma duração média, em minutos, de

a) 2,5.
b) 5,0.
c) 7,5.
d) 10,0.
e) 12,0.

Resolução:

Para os quatro moradores a energia elétrica consumida pelo chuveiro, durante um mês, foi de: (25%).300kWh = 75 kWh.

Para cada morador temos, por mês: (75/4) kWh e, por dia, E_el = (2,5/4) kWh.
E_el = Pot.Δt => (2,5/4)kWh = 5kW.Δt(h) => Δt = (0,5/4)h = 7,5 min.

Resposta: c