ENEM 2021 · Ciências da Natureza · Física · circuitos elétricos
Questão 128 do ENEM 2021
Resposta: letra D. Cálculo do tempo necessário para recarregar a bateria de um carro elétrico após um percurso de 110km, considerando a eficiência do veículo e a potência do carregador.
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?
- A0,005
- B0,125
- C2,5
- D5,0Resposta correta
- E8,0
Como resolver a questão 128 passo a passo?
O conceito que resolve
Energia Elétrica (E = P x t) e Potência Elétrica (P = U x I).
Como chegar na resposta
- 1. Calcular a energia total gasta dividindo a distância pelo desempenho: 110 km / 5,0 km/kWh = 22 kWh.
- 2. Calcular a potência do carregador multiplicando a tensão pela corrente: P = 220 V x 20 A = 4400 W.
- 3. Converter a potência de Watts para quilowatts para igualar à unidade da energia: 4400 W / 1000 = 4,4 kW.
- 4. Calcular o tempo dividindo a energia pela potência: t = 22 kWh / 4,4 kW = 5 horas.
Por que cada alternativa
- AA: O erro foi de ordem de grandeza, provavelmente ao não converter a potência de Watts para quilowatts.
- BB: Este valor surge ao tentar dividir a energia apenas pela corrente, sem considerar a tensão ou a conversão de unidades necessária.
- CC: O erro aqui foi dividir a distância total pelo desempenho de forma isolada, ignorando o cálculo da potência do carregador.
- DD: Esta alternativa está correta, pois a divisão da energia de 22 kWh pela potência de 4,4 kW resulta exatamente em 5 horas.
- EE: O erro foi utilizar um valor incorreto de corrente ou inverter as variáveis na fórmula final do tempo.
Onde essa questão derruba a maioria
A principal armadilha é esquecer de converter a potência de Watts (W) para quilowatts (kW) antes de dividir pela energia que foi fornecida em kWh no enunciado.
O que estudar se você errou
Lembre-se: se a energia é dada em kWh, a potência deve estar em kW. Divida por 1000 para transformar W em kW.
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