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Matemática e suas Tecnologias

Questão 176 — A energia solar vai abastecer parte da demanda de energia do _campus_ de uma universidade brasileira. A instalação de painéis solares na área dos est…

ENEM 2017 Questão 176

A energia solar vai abastecer parte da demanda de energia do _campus_ de uma universidade brasileira. A instalação de painéis solares na área dos estacionamentos e na cobertura do hospital pediátrico será aproveitada nas instalações universitárias e também ligada na rede da companhia elétrica distribuidora de energia. O projeto inclui 100 m2 de painéis solares que ficarão instalados nos estacionamentos, produzindo energia elétrica e proporcionando sombra para os carros. Sobre o hospital pediátrico serão colocados aproximadamente 300 m2 de painéis, sendo 100 m2 para gerar energia elétrica utilizada no _campus_, e 200 m2 para geração de energia térmica, produzindo aquecimento de água utilizada nas caldeiras do hospital. Suponha que cada metro quadrado de painel solar para energia elétrica gere uma economia de 1 kWh por dia e cada metro quadrado produzindo energia térmica permita economizar 0,7 kWh por dia para a universidade. Em uma segunda fase do projeto, será aumentada em 75% a área coberta pelos painéis solares que geram energia elétrica. Nessa fase também deverá ser ampliada a área de cobertura com painéis para geração de energia térmica.

Disponível em: http://agenciabrasil.ebc.com.br. Acesso em: 30 out. 2013 (adaptado).

Para se obter o dobro da quantidade de energia economizada diariamente, em relação à primeira fase, a área total dos painéis que geram energia térmica, em metro quadrado, deverá ter o valor mais próximo de

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Resolução

Resposta correta: Letra C — 472.

A questão aborda o uso de painéis solares para geração de energia elétrica e térmica em um campus universitário, exigindo cálculos de economia de energia em função da área dos painéis. Os conceitos principais são: energia gerada por área (kWh/m²), porcentagem de aumento de área e proporcionalidade para dobrar a economia total de energia. O passo a passo é: (1) calcular a energia economizada na primeira fase (elétrica: 100 m² nos estacionamentos + 100 m² no hospital, cada um economizando 1 kWh/dia; térmica: 200 m², cada um economizando 0,7 kWh/dia); (2) somar as economias para obter o total diário; (3) dobrar esse valor para a segunda fase; (4) considerar o aumento de 75% na área dos painéis elétricos e calcular a nova economia elétrica; (5) determinar a área térmica necessária para que a soma das economias atinja o dobro da primeira fase. A alternativa correta é a que apresenta o valor mais próximo do resultado encontrado para a área térmica.

Comentários por alternativa

  1. A 231.
    A alternativa A (231 m²) está incorreta porque resulta em uma economia total inferior ao dobro da economia inicial. O cálculo correto exige uma área maior para atingir a meta.
  2. B 431.
    A alternativa B (431 m²) também está abaixo do valor necessário. Embora próxima, ainda não atinge o dobro da economia diária desejada.
  3. C 472.
    A alternativa C (472 m²) está correta. Com o aumento da área dos painéis elétricos e essa área de painéis térmicos, a soma das economias diárias atinge o dobro da economia inicial, conforme os cálculos detalhados.
  4. D 523.
    A alternativa D (523 m²) está acima do necessário. Esse valor resulta em uma economia maior que o dobro da inicial, excedendo o objetivo da questão.
  5. E 672.
    A alternativa E (672 m²) é um valor muito superior ao necessário, produzindo uma economia bem acima do dobro da economia inicial, desconsiderando a proporcionalidade exigida.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

1 / 7
1. Como se calcula a energia economizada por painéis solares a partir da área instalada?
Multiplica-se a área total dos painéis pelo rendimento de economia de energia por metro quadrado informado no enunciado.
2. Qual a diferença entre energia solar fotovoltaica e térmica?
A energia solar fotovoltaica converte luz solar em eletricidade, enquanto a térmica utiliza o calor do sol para aquecer água ou outros fluidos.
3. O que significa aumentar uma área em 75%?
Significa multiplicar a área original por 1,75, ou seja, somar 75% do valor inicial ao próprio valor inicial.
4. Como calcular o dobro de uma quantidade de energia economizada?
Multiplica-se o valor da economia inicial por 2 para obter o dobro.
5. Por que é importante considerar a eficiência dos painéis solares em projetos de energia?
A eficiência determina quanta energia pode ser gerada por unidade de área, influenciando o dimensionamento e o custo do projeto.
6. Como a energia térmica solar pode ser utilizada em hospitais?
É usada principalmente para aquecimento de água, reduzindo o consumo de energia elétrica ou gás em caldeiras e chuveiros.
7. O que é kWh e por que é usado como unidade de energia?
kWh (quilowatt-hora) é a energia consumida por um aparelho de 1 kW durante 1 hora, sendo uma unidade prática para medir consumo e economia de energia elétrica.

Treino guiado

Detonando o Tema

O DIMVS vai preparar 3 perguntas sobre o mesmo tema desta questão: uma fácil, uma média e uma difícil.

1. Comece pelo fácil 2. Suba para o médio 3. Feche no difícil

Ao responder, você vê a resolução, comentários das alternativas e flashcards. No fim, o resultado mostra seu domínio do tema.