O que é força eletromotriz (fem) em uma pilha?

É a diferença de potencial máxima fornecida por uma pilha quando não há corrente elétrica circulando.

Como se calcula a tensão total em uma associação em série de pilhas?

Na associação em série, soma-se a força eletromotriz de cada pilha: $E_{total} = E_1 + E_2 + E_3 + ...$

O que ocorre com a tensão se pilhas idênticas são associadas em série?

A tensão total aumenta, sendo igual à soma das tensões individuais das pilhas.

Por que é importante comparar a tensão da bateria com a faixa de funcionamento do dispositivo?

Para garantir que o dispositivo funcione corretamente, sem danos ou mau funcionamento, a tensão da bateria deve estar dentro da faixa recomendada.

O que são semiequações de redução em eletroquímica?

São equações que representam o ganho de elétrons por uma espécie química durante uma reação de redução.

O que caracteriza uma pilha de lítio-iodo?

Ela utiliza lítio como ânodo e iodo como cátodo, sendo comum em dispositivos eletrônicos devido à alta densidade de energia.

Qual a principal vantagem de associar pilhas em série?

Aumentar a tensão total disponível para alimentar dispositivos que exigem maior força eletromotriz.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 133 — O quadro lista alguns dispositivos eletrônicos que estão presentes no dia a dia, bem como a faixa de força eletromotriz necessária ao seu funcionamen…

ENEM 2021 Questão 133

O quadro lista alguns dispositivos eletrônicos que estão presentes no dia a dia, bem como a faixa de força eletromotriz necessária ao seu funcionamento.

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Considere que uma bateria é construída pela associação em série de três pilhas de lítio-iodo, nas condições-padrão, conforme as semiequações de redução apresentadas.

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Essa bateria é adequada para o funcionamento de qual dispositivo eletrônico?

Resolução

Resposta correta: Letra D — IV

A questão aborda a associação em série de pilhas para formar uma bateria e sua adequação ao funcionamento de dispositivos eletrônicos, considerando a força eletromotriz (fem) necessária. Para resolvê-la, é preciso compreender o conceito de força eletromotriz, associação de pilhas em série (em que as tensões se somam), e analisar as semiequações de redução para determinar a voltagem total fornecida pela bateria. Após calcular a voltagem total (três pilhas de lítio-iodo em série), compara-se esse valor com as faixas de funcionamento dos dispositivos listados. A alternativa correta (D) é aquela cujo dispositivo requer uma tensão compatível com a fornecida pela bateria construída.

Comentários por alternativa

A I

A alternativa A está incorreta porque a faixa de força eletromotriz exigida pelo dispositivo I é maior do que a fornecida pela associação das três pilhas de lítio-iodo em série.
B II

A alternativa B está errada pois o dispositivo II necessita de uma tensão que não corresponde à soma das forças eletromotrizes das três pilhas em série.
C III

A alternativa C está incorreta porque o dispositivo III requer uma tensão incompatível com a fornecida pela bateria construída.
D IV

A alternativa D está correta. A soma das forças eletromotrizes das três pilhas de lítio-iodo em série resulta em uma tensão adequada para o funcionamento do dispositivo IV, conforme a faixa apresentada no quadro.
E V

A alternativa E está errada, pois o dispositivo V demanda uma força eletromotriz diferente da que a bateria construída pode fornecer.

Flashcards

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1. O que é força eletromotriz (fem) em uma pilha?: É a diferença de potencial máxima fornecida por uma pilha quando não há corrente elétrica circulando.
2. Como se calcula a tensão total em uma associação em série de pilhas?: Na associação em série, soma-se a força eletromotriz de cada pilha: $E_{total} = E_1 + E_2 + E_3 + ...$
3. O que ocorre com a tensão se pilhas idênticas são associadas em série?: A tensão total aumenta, sendo igual à soma das tensões individuais das pilhas.
4. Por que é importante comparar a tensão da bateria com a faixa de funcionamento do dispositivo?: Para garantir que o dispositivo funcione corretamente, sem danos ou mau funcionamento, a tensão da bateria deve estar dentro da faixa recomendada.
5. O que são semiequações de redução em eletroquímica?: São equações que representam o ganho de elétrons por uma espécie química durante uma reação de redução.
6. O que caracteriza uma pilha de lítio-iodo?: Ela utiliza lítio como ânodo e iodo como cátodo, sendo comum em dispositivos eletrônicos devido à alta densidade de energia.
7. Qual a principal vantagem de associar pilhas em série?: Aumentar a tensão total disponível para alimentar dispositivos que exigem maior força eletromotriz.

Questão 133 — O quadro lista alguns dispositivos eletrônicos que estão presentes no dia a dia, bem como a faixa de força eletromotriz necessária ao seu funcionamen…

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