O que significa a unidade kWh no contexto de energia elétrica?

kWh (quilo-watt-hora) é a unidade de energia que representa o consumo de 1.000 watts durante 1 hora.

Como calcular a energia consumida por um carro elétrico em um percurso?

Divide-se a distância percorrida pelo desempenho do carro em km/kWh para obter a energia em kWh.

Qual a fórmula da potência elétrica em um circuito?

A potência elétrica é calculada por P = U \times I, onde U é a tensão (em volts) e I é a corrente (em ampères).

Como converter potência de watts para quilowatts?

Divide-se o valor em watts por 1.000 para obter o valor em quilowatts (kW).

Como se calcula o tempo necessário para recarregar uma bateria?

Divide-se a energia a ser recarregada (em kWh) pela potência do carregador (em kW): t = \frac{E}{P}.

Por que o tempo de recarga de carros elétricos é maior que o abastecimento de carros a combustão?

Porque a transferência de energia elétrica é limitada pela potência do carregador, enquanto o abastecimento de combustível é muito mais rápido.

O que significa um carregador ideal na questão?

Significa que toda a energia fornecida pelo carregador é transferida para a bateria, sem perdas por aquecimento ou eficiência.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 128 — Carros elétricos estão cada vez mais baratos, no entanto, os órgãos governamentais e a indústria se preocupam com o tempo de recarga das baterias, qu…

ENEM 2021 Questão 128

Carros elétricos estão cada vez mais baratos, no entanto, os órgãos governamentais e a indústria se preocupam com o tempo de recarga das baterias, que é muito mais lento quando comparado ao tempo gasto para encher o tanque de combustível. Portanto, os usuários de transporte individual precisam se conscientizar dos ganhos ambientais dessa mudança e planejar com antecedência seus percursos, pensando em pausas necessárias para recargas. Após realizar um percurso de 110km, um motorista pretende recarregar as baterias de seu carro elétrico, que tem um desempenho médio de 5,0 km/kWh, usando um carregador ideal que opera a uma tensão de 220 V e é percorrido por uma corrente de 20 A.

Quantas horas são necessárias para recarregar a energia utilizadas nesse percurso?

Resolução

Resposta correta: Letra D — 5,0

A questão aborda o cálculo do tempo necessário para recarregar a energia consumida por um carro elétrico após um percurso de 110 km, utilizando conceitos de energia, potência elétrica e relação entre energia consumida e fornecida. Primeiramente, é preciso calcular a energia consumida no percurso, usando o desempenho do carro (5,0 km/kWh), o que resulta em 22 kWh. Depois, determina-se a potência do carregador pela fórmula P = U \times I, com U = 220 V e I = 20 A, obtendo 4400 W (ou 4,4 kW). Por fim, o tempo de recarga é calculado dividindo a energia pelo valor da potência: t = \frac{22\ \text{kWh}}{4,4\ \text{kW}} = 5,0\ \text{h}. Portanto, o tempo necessário é de 5 horas.

Comentários por alternativa

A 0,005

A alternativa A (0,005 h) está errada, pois representa um tempo muito pequeno, incompatível com a energia a ser recarregada e a potência do carregador. Provavelmente resulta de erro de cálculo ou conversão de unidades.
B 0,125

A alternativa B (0,125 h) também está incorreta, pois subestima o tempo necessário. Pode ser um erro ao dividir energia por potência sem considerar as unidades corretas (kWh e kW).
C 2,5

A alternativa C (2,5 h) está errada, pois representa metade do tempo correto. Esse erro pode ocorrer se o aluno esquecer de converter unidades ou dividir a energia pela potência sem considerar que 22/4,4 = 5.
D 5,0

A alternativa D (5,0 h) está correta, pois segue corretamente o raciocínio: calcula-se a energia consumida (22 kWh), a potência do carregador (4,4 kW) e divide-se energia por potência para obter o tempo (5,0 h).
E 8,0

A alternativa E (8,0 h) está incorreta, pois superestima o tempo necessário. Pode ser resultado de erro ao calcular a energia consumida ou ao dividir por uma potência menor do que a real.

Flashcards

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1. O que significa a unidade kWh no contexto de energia elétrica?: kWh (quilo-watt-hora) é a unidade de energia que representa o consumo de 1.000 watts durante 1 hora.
2. Como calcular a energia consumida por um carro elétrico em um percurso?: Divide-se a distância percorrida pelo desempenho do carro em km/kWh para obter a energia em kWh.
3. Qual a fórmula da potência elétrica em um circuito?: A potência elétrica é calculada por P = U \times I, onde U é a tensão (em volts) e I é a corrente (em ampères).
4. Como converter potência de watts para quilowatts?: Divide-se o valor em watts por 1.000 para obter o valor em quilowatts (kW).
5. Como se calcula o tempo necessário para recarregar uma bateria?: Divide-se a energia a ser recarregada (em kWh) pela potência do carregador (em kW): t = \frac{E}{P}.
6. Por que o tempo de recarga de carros elétricos é maior que o abastecimento de carros a combustão?: Porque a transferência de energia elétrica é limitada pela potência do carregador, enquanto o abastecimento de combustível é muito mais rápido.
7. O que significa um carregador ideal na questão?: Significa que toda a energia fornecida pelo carregador é transferida para a bateria, sem perdas por aquecimento ou eficiência.

Questão 128 — Carros elétricos estão cada vez mais baratos, no entanto, os órgãos governamentais e a indústria se preocupam com o tempo de recarga das baterias, qu…

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