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Ciências da Natureza ENEM 2021 difícil

Questão 128 do ENEM 2021 comentada

Veja como calcular o tempo de recarga de um carro elétrico a partir da distância percorrida, do consumo e da potência do carregador.

Numeração do caderno azul · Ciências da Natureza

Questão 128ENEM 2021

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?

  1. A
    0,005
  2. B
    0,125
  3. C
    2,5
  4. D
    5,0
  5. E
    8,0

Tente resolver antes de abrir. Errar aqui é de graça.

Ver a resposta e a resolução

Resposta: Dgabarito oficial do INEP

O que a questão cobra

A questão exige relacionar o desempenho do carro à energia consumida e calcular a potência do carregador. Depois, você usa a relação entre energia, potência e tempo.

Resolução

Primeiro, use o desempenho médio para descobrir quanta energia foi consumida no percurso. O carro percorre 5,0 km com cada quilowatt-hora; portanto, para 110 km, a energia necessária é:

desempenho médio de 5,0 km/kWh

Energia = 110 km ÷ 5,0 km/kWh = 22 kWh

Em seguida, calcule a potência do carregador. Para isso, multiplique a tensão pela corrente e converta watts em quilowatts:

Potência = 220 V × 20 A = 4 400 W = 4,4 kW

O tempo de recarga é a energia dividida pela potência. Como ambas estão em quilowatts-hora e quilowatts, o resultado sai em horas:

Tempo = 22 kWh ÷ 4,4 kW = 5 h

Assim, são necessárias 5,0 horas para repor a energia usada no percurso. A resposta corresponde à alternativa D.

Alternativa por alternativa

  • A

    0,005 h não corresponde ao tempo calculado: a energia consumida é 22 kWh e a potência do carregador é 4,4 kW, resultando em 5 h.

  • B

    0,125 h não corresponde ao quociente entre a energia necessária e a potência do carregador, que é 22 kWh ÷ 4,4 kW = 5 h.

  • C

    2,5 h é diferente do tempo necessário. Com 22 kWh de energia e potência de 4,4 kW, a recarga leva 5 h.

  • D

    Correta. Está correta: o percurso consome 22 kWh, e o carregador tem potência de 4,4 kW. A divisão da energia pela potência resulta em 5,0 h.

  • E

    8,0 h não resulta dos dados do problema. A energia de 22 kWh, dividida pela potência de 4,4 kW, corresponde a 5 h.

Para lembrarUse P = U × I para calcular a potência e t = E ÷ P para relacionar energia, potência e tempo.

Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.

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