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sábado, 21 de outubro de 2017

Rumo ao ENEM

Olá pessoal. A prova está chegando. Vamos aproveitas para resolver exercícios e rever conceitos. Lembre-se em caso de dúvidas vá ao Blog.

Borges e Nicolau


Eletricidade, Usinas elétricas e Ondas eletromagnéticas (IV)

Questão 25:

Nos últimos anos, o gás natural (GNV: gás natural veicular) vem sendo utilizado pela frota de veículos nacional, por ser viável economicamente e menos agressivo do ponto de vista ambiental. O quadro compara algumas características do gás natural e da gasolina em condições ambiente.


Apesar das vantagens no uso de GNV, sua utilização implica algumas adaptações técnicas, pois, em condições ambiente, o volume de combustível necessário, em relação ao de gasolina, para produzir a mesma energia, seria

a) muito maior, o que requer um motor muito mais potente.
b) muito maior, o que requer que ele seja armazenado a alta pressão.
c) igual, mas sua potência será muito menor.
d) muito menor, o que o torna o veículo menos eficiente.
e) muito menor, o que facilita sua dispersão para a atmosfera.


Resolução:

O GNV e a gasolina têm praticamente o mesmo poder calorífico. Isto significa que a energia gerada pelo GNV e pela gasolina são praticamente iguais para a mesma massa. Nestas condições, como a densidade do GNV é muito menor do que a da gasolina, concluímos que o volume do GNV deve ser muito maior, o requer que seja armazenado a alta pressão.


Resposta: b

Questão 26:


O crescimento da demanda por energia elétrica no Brasil tem provocado discussões sobre o uso de diferentes processos para sua geração e sobre benefícios e problemas a eles associados. Estão apresentados no quadro alguns argumentos favoráveis (ou positivos, P1, P2 e P3) e outros desfavoráveis (ou negativos, N1, N2 e N3) relacionados a diferentes opções energéticas.


Ao se discutir a opção pela instalação, em uma dada região, de uma usina termoelétrica, os argumentos que se aplicam são

a) P1 e N2.   b) P1 e N3.    c) P2 e N1.   d) P2 e N2.   e) P3 e N3.

Resolução:

A energia elétrica1gerada por uma usina termelétrica utiliza recursos naturais como petróleo, carvão e gás natural (P2). Contudo a utilização desses recursos tem como consequência a emissão de poluentes (N2).

Resposta: d

Questão 27:


O debate em torno do uso da energia nuclear para produção de eletricidade permanece atual. Em um encontro internacional para a discussão desse tema, foram colocados os seguintes argumentos:

I. Uma grande vantagem das usinas nucleares é o fato de não contribuírem para o aumento do efeito estufa, uma vez que o urânio, utilizado como “combustível”, não é queimado mas sofre fissão.

II. Ainda que sejam raros os acidentes com usinas nucleares, seus efeitos podem ser tão graves que essa alternativa de geração de eletricidade não nos permite ficar tranquilos.


A respeito desses argumentos, pode-se afirmar que

a) o primeiro é válido e o segundo não é, já que nunca ocorreram acidentes com usinas nucleares.
b) o segundo é válido e o primeiro não é, pois de fato há queima de combustível na geração nuclear de eletricidade.
c) o segundo é valido e o primeiro é irrelevante, pois nenhuma forma de gerar eletricidade produz gases do efeito estufa.
d) ambos são válidos para se compararem vantagens e riscos na opção por essa forma de geração de energia.
e) ambos são irrelevantes, pois a opção pela energia nuclear está-se tornando uma necessidade inquestionável.


Resolução:

Os dois argumentos apresentados são válidos para se compararem vantagens e riscos na opção por essa forma de geração de energia elétrica.
Não há queima de combustível. O urânio sofre fissão nuclear.


Resposta: d

Questão 28:

Podemos estimar o consumo de energia elétrica de uma casa considerando as principais fontes desse consumo.
Pense na situação em que apenas os aparelhos que constam da tabela abaixo fossem utilizados diariamente da mesma forma.
A tabela fornece a potência e o tempo efetivo de uso diário de cada aparelho doméstico.



Supondo que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1 kWh é de R$ 0,40, o consumo de energia elétrica mensal dessa casa, é de aproximadamente

a) R$ 135.       
b) R$ 165.
c) R$ 190.       

d) R$ 210.
e) R$ 230.


Resolução:

A energia elétrica consumida (em kWh) é dada pelo produto da potência do aparelho (em kW) pelo intervalo de tempo de uso (em h).

Assim, a energia elétrica total consumida em um mês (30 dias) será:


Eel = 1,5.8.30+3,3.(1/3).30+0,2.10.30+0,35.10.30+0,10.6.30
Eel = 576 kWh


Sendo R$ 0,40 o custo de 1 kWh, concluímos que o consumo mensal da casa será:

576 x 0,40 => R$ 230,40 ≅ R$ 230,00

Resposta: e

Questão 29:


O funcionamento de uma usina núcleo elétrica típica baseia-se na liberação de energia resultante da divisão do núcleo de urânio em núcleos de menor massa, processo conhecido como fissão nuclear. Nesse processo, utiliza-se uma mistura de diferentes átomos de urânio, de forma a proporcionar uma concentração de apenas 4% de material físsil. Em bombas atômicas, são utilizadas concentrações acima de 20% de urânio físsil, cuja obtenção é trabalhosa, pois, na natureza, predomina o urânio não físsil. Em grande parte do armamento nuclear hoje existente, utiliza-se, então, como alternativa, o plutônio, material físsil produzido por reações nucleares no interior do reator das usinas núcleo elétricas. Considerando-se essas informações, é correto afirmar que:

A)  a disponibilidade do urânio na natureza está ameaçada devido a sua utilização em armas nucleares.
B) a proibição de se instalarem novas usinas núcleo elétricas não causará impacto na oferta mundial de energia.
C) a existência de usinas núcleo elétricas possibilita que um de seus subprodutos seja utilizado como material bélico.
D) a obtenção de grandes concentrações de urânio físsil é viabilizada em usinas núcleo elétricas.
E)  a baixa concentração de urânio físsil em usinas núcleo elétricas impossibilita o desenvolvimento energético.


Resolução:

O plutônio, material físsil produzido por reações nucleares no interior do reator das usinas núcleo elétricas, pode ser usado na fabricação de bombas atômicas.

Resposta: C

Questão 30:

Na avaliação da eficiência de usinas quanto a produção e aos impactos ambientais, utilizam-se vários critérios, tais como: razão entre produção efetiva anual de energia elétrica e potência instalada ou razão entre potência instalada e área inundada pelo reservatório. No quadro seguinte, esses parâmetros são aplicados às duas maiores hidrelétricas do mundo: Itaipu, no Brasil, e Três Gargantas, na China.


Com base nessas informações, avalie as afirmativas que se seguem.

I. A energia elétrica gerada anualmente e a capacidade nominal máxima de geração da hidrelétrica de Itaipu são maiores que as da hidrelétrica de Três Gargantas.
II. Itaipu e mais eficiente que Três Gargantas no uso da potencia instalada na produção de energia elétrica.
III. A razão entre potência instalada e área inundada pelo reservatório e mais favorável na hidrelétrica  Três Gargantas do que em Itaipu.

É correto apenas o que se afirma em

A) I.     B) II.     C) III.     D) I e III.     E) II e III.

Resolução:

I. Incorreta.
A energia elétrica gerada anualmente é maior para Itaipu (93 bilhões de kWh) do que para Três Gargantas (84 bilhões de kWh). Entretanto, a capacidade nominal máxima de geração (dada pela potência instalada)  é maior para a hidrelétrica de Três Gargantas.


II. Correta.
A usina de Itaipu é mais eficiente que Três Gargantas. Com uma potência elétrica instalada menor produz, anualmente, uma maior quantidade de energia elétrica.


III. Correta.
Itaipu: 12600MW/1400km2 = 9 MW/km2
Três Gargantas: 18200MW/1000km2 = 18,2 MW/km2


Resposta: E

Questão 31:

Não é nova a ideia de se extrair energia dos oceanos aproveitando-se a diferença das mares alta e baixa. Em 1967, os franceses instalaram a primeira usina “maré-motriz”, construindo uma barragem equipada de 24 turbinas, aproveitando-se a potência máxima instalada de 240 MW, suficiente para a demanda de uma cidade com 200 mil habitantes. Aproximadamente 10% da potência total instalada são demandados pelo consumo residencial.
Nessa cidade francesa, aos domingos, quando parcela dos setores industrial e comercial para, a demanda diminui 40%. Assim, a produção de energia correspondente a demanda aos domingos será atingida mantendo-se


I. todas as turbinas em funcionamento, com 60% da capacidade máxima de produção de cada uma delas.
II. a metade das turbinas funcionando em capacidade máxima e o restante, com 20% da capacidade máxima.
III. quatorze turbinas funcionando em capacidade máxima, uma com 40% da capacidade máxima e as demais desligadas.


Esta correta a situação descrita

A) apenas em I.
B) apenas em II.
C) apenas em I e III.
D) apenas em II e III.
E) em I, II e III.


Resolução:

Cada turbina produz, em média, 10 MW.


Aos domingos a potência a ser gerada é igual a:
60% de 240 MW, isto é, 144 MW

I. Correta.
Se todas as turbinas estiverem em funcionamento, com 60% da capacidade máxima de produção de cada uma delas, teremos:

24.0,6.10 MW = 144 MW

II. Correta.
Para a metade das turbinas funcionando em capacidade máxima e o restante, com 20% da capacidade máxima, temos:
12.10MW + 12.0,20.10MW = 144 MW


III. Correta.
Para quatorze turbinas funcionando em capacidade máxima, uma com 40% da capacidade máxima e as demais desligadas, temos:
14.10MW + 0,40.10MW = 144 MW


Resposta: E

Questão 32:


A padronização insuficiente e a ausência de controle na fabricação podem também resultar em perdas significativas de energia através das paredes da geladeira. Essas perdas, em função da espessura das paredes, para geladeiras e condições de uso típicas, são apresentadas na tabela.


Considerando uma família típica, com consumo médio mensal de 200 kWh, a perda térmica pelas paredes de uma geladeira com 4 cm de espessura, relativamente a outra de 10 cm, corresponde a uma porcentagem do consumo total de eletricidade da ordem de

(A) 30%.
(B) 20%.
(C) 10%.
(D) 5%.
(E) 1%.


Resolução:

De acordo com a tabela para uma parede de 4 cm a perda térmica mensal é de 35 kWh e para 10 cm, 15 kWh. Assim, utilizando-se uma geladeira de espessura 10 cm, no lugar de outra de 4 cm, a perda térmica mensal será de 35kWh-15kWh = 20 kWh, num total de 200 kWh, o que corresponde a uma porcentagem de:


20kWh/200kWh = 0,1 = 10%

Resposta: (C)

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