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quinta-feira, 27 de setembro de 2012

Resolução da prova Bimestral de Física 3° Ano A

1.O consumo total de energia nas residências brasileiras envolve diversas fontes, como eletricidade, gás de cozinha, lenha, etc. O gráfico mostra a evolução do consumo de energia elétrica residencial, comparada com o consumo total de energia residencial, de 1970 a 1995.
Verifica-se que a participação percentual da energia elétrica no total de energia gasto nas residências brasileiras cresceu entre 1970 e 1995, passando, aproximadamente, de
(A) 10% para 40%.
(B) 10% para 60%.
(C) 20% para 60%.
(D) 25% para 35%.
(E) 40% para 80%.

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Comentário questão 36
Conceitos envolvidos: Energia
Resolução: Para resolver essa questão, temos que utilizar o valor do consumo da energia total e da energia elétrica para o período pedido. Em 1970, tínhamos um consumo total de energia de aproximadamente 24.106 tep e, aproximadamente, um consumo de energia elétrica de 2,4.106 tep. Ou seja, o consumo de energia elétrica é de 10% da energia total. Já em 1995, o consumo de energia total passou para aproximadamente 33.106 tep, e o consumo de energia elétrica, para 20.106 tep. Ou seja, o consumo de energia elétrica passou a corresponder a 60% da energia total consumida.
Resposta: (B)
No quadro abaixo estão as contas de luz e água de uma mesma residência. Além do valor a pagar, cada conta mostra como calculá-lo, em função do consumo de água (em m³) e de eletricidade (em kwh). Observe que, na conta de luz, o valor a pagar é igual ao consumo multiplicado por um certo fator. Já na conta de água, existe uma tarifa mínima e diferentes faixas de tarifação.

2.Suponha que, no próximo mês, dobre o consumo de energia elétrica dessa residência. Qual o novo valor da conta?
Resposta.

Nesta situação o consumo passaria de 401 KWH para 802 KWH e o valor da conta seria 802 X 0,13276=R$ 106,47. Praticamente o dobro do valor da conta.

3. Suponha que dobre o consumo d'água. Qual o novo valor da conta?
Resposta.

Pela tarifa notamos que o residente pagou R$ 5,50 por 10m³ gastos e R$ 5,95 pelos 7m³ que excederam 10m³, ou seja, foram gastos 17m³.

Se o consumo fosse o dobro, isto é 34m³, o valor da conta seria R$ 5,50 pelos primeiros 10m³, 0,85x10=R$ 8,50 pelos 10m³ entre 11 e 20m³ e 2,13x14=R$ 29,82 pelos 14m³ que excedem 20m³ (note que o valor da conta onde o consumo está entre 21 a 30 e 31 a 50 é o mesmo). Portanto o valor da conta seria 5,50+8,50+29,82=R$ 43,82.
4.
Na figura abaixo está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade.

Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina: 
(   a)  hidrelétrica, porque a água corrente baixa a temperatura da turbina.
(     b)hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água.(Transforma a energia potencial gravitacional da água na superfície da barragem de altura h em energia cinética (do movimento) na turbina, que aciona o gerador, que transforma essa energia cinética em energia elétrica  ---  R- B)
(     c) termoelétrica, porque no movimento das turbinas ocorre aquecimento.
(    d)  eólica, porque a turbina é movida pelo movimento da água.
e)  nuclear, porque a energia é obtida do núcleo das moléculas de água.
5.A eficiência de uma usina, do tipo representada na figura da questão anterior, é da ordem de 0,9, ou seja, 90% da energia da água no início do, tem potência instalada de 512 milhões que watts, e a barragem tem processo se transforma em energia elétrica. A usina Ji-Paraná, do Estado de Rondônia altura de aproximadamente 120 m. A vazão do rio Ji-Paraná, em litros de água por segundo, deve ser da ordem de:
 Energia da usina (g = 10 m/s²): Galera foi mal não ter dado algum exemplo desta questão.
E = mgh * 0,90 ( m=massa; g=gravidade e h= altura)
P * t = mgh * 0,90
P = mgh * 0,90 / t
P = (m/t)gh * 0,90
512000000 = (m/t) * 10 * 120 * 0,90
m/t = 512000000 / 1080
m/t = 474074 kg/s

Como 1 litro tem aproximadamente 1 kg:
v = 474074 L/s

Resposta: letra (e) - ordem de 500.000

6.A distribuição média, por tipo de equipamento, do consumo de energia elétrica nas residências no Brasil é apresentada no gráfico.

imagem não disponivel


Em associação com os dados do gráfico, considere as variáveis:

I. Potência do equipamento.
II. Horas de funcionamento.
III. Número de equipamentos.

O valor das frações percentuais do consumo de energia depende de
a) I, apenas.
b) II, apenas.
c) I e II, apenas.
d) II e III, apenas.
e) I, II e III.
Para resolver essa questão, é necessário lembrar os conceitos de potência e energia. Analise cada uma das afirmativas:
I) Essa afirmativa está correta, pois podemos calcular a quantidade de energia elétrica consumida por:
E = P.t
Ou seja, a energia elétrica consumida depende da potência (P) do equipamento utilizado.
II) Como foi visto na afirmativa (I), a energia elétrica consumida depende do tempo de funcionamento (t) de cada equipamento. Então, esta afirmativa também está correta.
III) Essa afirmativa também está correta. Isso porque, como os dados do gráfico são dados por equipamento, se tivermos mais de um equipamento do mesmo tipo, esse equipamento terá uma fração maior no gráfico do que a apresentada.
R :  E
7.
A padronização insuficiente e a ausência de controle na fabricação podem também resultar em perdas significativas de energia através das paredes da geladeira. Essas perdas, em função da espessura das paredes, para geladeiras e condições de uso típicas, são apresentadas na tabela.
Considerando uma família típica, com consumo médio mensal de 200 kWh, a perda térmica pelas paredes de uma geladeira com 4 cm de espessura, relativamente a outra de 10 cm, corresponde a uma porcentagem do consumo total de eletricidade da ordem de
(A) 30%.
(B) 20%.
(C) 10%.
(D) 5%.
(E) 1%.
Para resolver a questão, é necessário saber como calcular porcentagens. De acordo com o enunciado da questão, uma geladeira com 4 cm de espessura apresenta uma perda térmica mensal de 20 kWh em relação a uma geladeira de 10 cm de espessura. Para obtermos a porcentagem dessa perda em relação ao consumo total, realizamos o seguinte cálculo:

                 20
Perda = ----------- x 100 = 10%
                200
Resposta: (C)
8.
Entre as inúmeras recomendações dadas para a economia de energia elétrica em uma residência, destacamos as seguintes:
- Substitua lâmpadas incandescentes por fluorescentes compactas;
- Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posição "inverno" ou "quente";
- Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a ferro elétrico de uma vez só;
- Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários aparelhos simultaneamente;
- Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros recomendados às suas finalidades.
A característica comum a todas essas recomendações é a proposta de economizar energia através da tentativa de, no dia a dia, reduzir 
A) a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos.
B) o tempo de utilização dos aparelhos e dispositivos.
C) o consumo de energia elétrica convertida em energia térmica.
D) o consumo de energia térmica convertida em energia elétrica.
E) o consumo de energia elétrica através de correntes de fuga.

Resolução:
Em todas as situações propostas busca-se minimizar a transformação de energia elétrica em energia térmica (efeito Joule).
Resp.: C

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