Eletricidade e energia no estilo ENEM

Física, 3ª série: Eletricidade e energia no estilo ENEM

1. O medidor de energia elétrica de uma residência marcava 3 452 kWh em uma leitura e 3 652 kWh na leitura do mês seguinte.

   Considerando uma tarifa de R$ 0,75 por kWh, sem impostos e taxas, o valor referente ao consumo do mês é de

   1. aR$ 200,00
   2. bR$ 2 739,00
   3. cR$ 266,67
   4. dR$ 150,00
   5. eR$ 2 589,00

2. A eficiência luminosa de uma lâmpada é a quantidade de luz emitida (em lúmens) por watt de potência consumida. A tabela, simplificada, mostra valores típicos aproximados.

   Tipo de lâmpada	Eficiência luminosa (lm/W)
   Incandescente	15
   Fluorescente compacta	60
   LED	100

   Para obter 900 lúmens, a lâmpada LED consome, em comparação com a incandescente,

   1. a15 W, ou seja, 75% menos potência
   2. b60 W, ou seja, a mesma potência
   3. c9 W, ou seja, 85% menos potência
   4. d9 W, ou seja, 15% menos potência
   5. e100 W, ou seja, 67% mais potência

3. As usinas hidrelétricas são a principal fonte de geração de energia elétrica no Brasil.

   Uma vantagem e uma desvantagem dessa fonte são, respectivamente,

   1. anão depender das chuvas; emitir grandes quantidades de fumaça
   2. bproduzir rejeitos radioativos; ter baixo custo de construção
   3. cfuncionar sem água; ocupar áreas muito pequenas
   4. dser inesgotável em qualquer região; dispensar linhas de transmissão
   5. eser renovável e de baixa emissão na operação; alagar grandes áreas e afetar ecossistemas

4. Uma família consome 300 kWh de energia elétrica por mês e quer instalar painéis fotovoltaicos no telhado. Na região, cada metro quadrado de painel produz, em média, 1,0 kWh por dia.

   Considerando um mês de 30 dias, a área mínima de painéis necessária para suprir todo o consumo é de

   1. a10 m²
   2. b300 m²
   3. c30 m²
   4. d1,0 m²
   5. e9 000 m²

5. A potência disponível no vento que atravessa as pás de uma turbina eólica é proporcional ao cubo da velocidade do vento.

   Se, em um local, a velocidade média do vento for o dobro da de outro local, a potência disponível será maior cerca de

   1. a8 vezes
   2. b2 vezes
   3. c4 vezes
   4. d6 vezes
   5. e16 vezes

6. Usinas termelétricas que queimam carvão ou derivados de petróleo garantem o fornecimento de energia em períodos de seca, mas recebem críticas ambientais.

   Uma alternativa que reduz a dependência de combustíveis fósseis e as emissões de gás carbônico é

   1. asubstituir o carvão por óleo diesel nas termelétricas
   2. baumentar o número de termelétricas a carvão em operação
   3. cdesligar os sistemas de controle de poluição das usinas existentes
   4. dampliar a geração eólica e solar, combinada com armazenamento ou outras fontes de reserva
   5. etransportar o carvão por caminhões, em vez de trens

7. Um carro elétrico consome cerca de 15 kWh para percorrer 100 km. Um carro a gasolina faz 10 km por litro. Considere a energia elétrica a R$ 0,80 por kWh e a gasolina a R$ 6,00 por litro.

   O custo com energia para percorrer 100 km com o carro a gasolina é maior que com o elétrico cerca de

   1. a2 vezes
   2. b10 vezes
   3. c7,5 vezes
   4. d1,5 vez
   5. e5 vezes

8. Em uma cozinha com rede de 127 V, o circuito das tomadas é protegido por um disjuntor de 20 A. Sempre que o micro-ondas (1 500 W) e a chaleira elétrica (1 200 W) são ligados ao mesmo tempo, o disjuntor desarma.

   Isso ocorre porque

   1. aa tensão da rede sobe para 254 V com os dois aparelhos
   2. ba resistência equivalente aumenta e a corrente cai abaixo do normal
   3. ccada aparelho, sozinho, consome mais de 20 A
   4. da corrente total, de cerca de 21 A, supera o limite do disjuntor
   5. eo disjuntor desarma sempre que há dois aparelhos ligados

9. Um carregador de celular fornece 5,0 V e 2,0 A. A bateria do aparelho armazena 15 Wh.

   Desprezando perdas, o tempo mínimo para carregar totalmente a bateria descarregada é de

   1. a7,5 h
   2. b3,0 h
   3. c1,5 h
   4. d0,67 h
   5. e30 h

10. Em uma usina hidrelétrica, a água em movimento faz girar a turbina, que está acoplada ao gerador.

    No gerador, a energia elétrica é produzida porque

    1. aa água conduz a eletricidade da represa até as bobinas
    2. bo atrito da água com a turbina carrega eletricamente as pás
    3. ca turbina armazena carga elétrica que é liberada aos poucos
    4. da pressão da água produz uma reação química nas bobinas
    5. ea rotação faz variar o fluxo magnético através das bobinas, induzindo corrente

11. Muitas comunidades isoladas da Amazônia não estão ligadas à rede elétrica nacional e usam geradores a diesel, cujo combustível chega de barco.

    Uma alternativa que pode reduzir custos e emissões nessas comunidades, considerando as condições locais, é

    1. aconstruir uma grande usina nuclear em cada comunidade
    2. baumentar o número de geradores a diesel em cada comunidade
    3. ctrocar o diesel por gasolina, que tem menor custo de transporte
    4. dsistemas fotovoltaicos com baterias, aproveitando a alta incidência solar da região
    5. einstalar usinas eólicas em regiões de floresta densa com pouco vento

12. Em uma granja, o esterco dos animais é colocado em biodigestores, onde é decomposto por micro-organismos e produz biogás, rico em metano, usado em um gerador elétrico.

    Do ponto de vista ambiental, esse aproveitamento é vantajoso porque

    1. aelimina a necessidade de qualquer outra fonte de energia no país
    2. bproduz energia sem nenhuma emissão de gás carbônico
    3. caproveita um resíduo e evita a liberação direta de metano no ar
    4. daumenta a quantidade de esterco produzida pelos animais
    5. edispensa o uso de geradores para produzir eletricidade

13. Ao ligar um aquecedor de 2 000 W em uma extensão de fio fino, percebe-se que o fio da extensão fica quente.

    Esse aquecimento ocorre porque

    1. ao aquecedor transmite calor ao fio por condução através da tomada
    2. ba corrente alta dissipa energia no fio fino por efeito Joule
    3. ca tensão no fio aumenta para compensar a potência do aparelho
    4. dfios finos têm resistência menor e, por isso, aquecem mais
    5. ea corrente diminui ao passar pelo fio, liberando energia térmica

14. Uma família usa um ar-condicionado de 1 000 W durante 8 horas por noite. Ela avalia substituí-lo por um ventilador de 100 W nas noites menos quentes, pelo mesmo tempo.

    Em 30 noites, a economia de energia com essa substituição seria de

    1. a240 kWh
    2. b24 kWh
    3. c900 kWh
    4. d21,6 kWh
    5. e216 kWh

15. Ao encostar o braço na porta da geladeira, uma pessoa descalça sentiu um formigamento. Um eletricista constatou que a tomada da geladeira não tinha fio terra conectado.

    A explicação para o formigamento é que

    1. aa geladeira produz eletricidade estática ao resfriar os alimentos
    2. bo fio terra conectado teria aumentado a corrente pelo corpo da pessoa
    3. co compressor da geladeira emite radiação ionizante
    4. do metal da porta fica magnetizado pelo motor e atrai o corpo
    5. ehavia fuga de corrente para a carcaça, que se descarregou pelo corpo da pessoa até o chão

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