Exercícios de vestibulares sobre Energia
Exercícios de vestibulares sobre Energia
01-(ENEM) Na figura a seguir 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.
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.
02- (ENEM) No processo de obtenção de eletricidade, ocorrem várias transformações de energia. Considere duas delas:
I. cinética em elétrica II. potencial gravitacional em cinética
Analisando o esquema a seguir, é possível identificar que elas se encontram, respectivamente, entre:
a) I – a água no nível h e a turbina, II – o gerador e a torre de distribuição.
b) I – a água no nível h e a turbina, II – a turbina e o gerador.
c) I – a turbina e o gerador, II – a turbina e o gerador.
d) I – a turbina e o gerador, II – a água no nível h e a turbina.
e) I – o gerador e a torre de distribuição, II – a água no nível h e a turbina.
03-(ENEM) A energia térmica liberada em processos de fissão nuclear pode ser utilizada na geração de vapor para produzir energia mecânica que, por sua vez, será convertida em energia elétrica. Abaixo está representado um esquema básico de uma usina de energia nuclear.
A partir do esquema são feitas as seguintes afirmações:
I. a energia liberada na reação é usada para ferver a água que, como vapor a alta pressão, aciona a turbina.
II. a turbina, que adquire uma energia cinética de rotação, é acoplada mecanicamente ao gerador para produção de energia elétrica.
III. a água depois de passar pela turbina é pré-aquecida no condensador e bombeada de volta ao reator.
Dentre as afirmações acima, somente está(ão) correta(s):
a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III.
04- (ENEM) O setor de transporte, que concentra uma grande parcela da demanda de energia no país, continuamente busca alternativas de combustíveis.
Investigando alternativas ao óleo diesel, alguns especialistas apontam para o uso do óleo de girassol, menos poluente e de fonte renovável, ainda em fase experimental.
Foi constatado que um trator pode rodar, NAS MESMAS CONDIÇÕES, mais tempo com um litro de óleo de girassol, que com um litro de óleo diesel.
Essa constatação significaria, portanto, que usando óleo de girassol,
a) o consumo por km seria maior do que com óleo diesel.
b) as velocidades atingidas seriam maiores do que com óleo diesel.
c) o combustível do tanque acabaria em menos tempo do que com óleo diesel.
d) a potência desenvolvida, pelo motor, em uma hora, seria menor do que com óleo diesel.
e) a energia liberada por um litro desse combustível seria maior do que por um de óleo diesel.
05- (Uerj-RJ) Um veículo consumiu 63,0 L de gás natural para percorrer uma distância de 225 km. A queima de 28,0 L de gás natural libera 1,00 × 106 J de energia.
A energia consumida, em joules, por quilômetro, foi igual a:
a) 5,10 × 106
b) 4,50 × 105
c) 1,00 × 104
d) 2,25 × 103
e) 2,25.102
06-(ENEM) A tabela a seguir apresenta alguns exemplos de processos, fenômenos ou objetos em que ocorrem transformações de energia. Nessa tabela, aparecem as direções de transformações de energia. Por exemplo, o termopar é um dispositivo onde energia térmica se transforma em energia elétrica.
Dentre os processos indicados na tabela, ocorre conservação de energia:
a) em todos os processos b) somente nos processos que envolvem transformações de energia sem dissipação de calor
c) somente nos processos que envolvem transformações de energia mecânica.
d) somente nos processos que não envolvem energia química.
e) somente nos processos que não envolvem nem energia química nem energia térmica.
07-(ENEM) O diagrama abaixo representa a energia solar que atinge a Terra e sua utilização na geração de eletricidade. A energia solar é responsável pela manutenção do ciclo da água, pelo movimento do ar, e pelo ciclo de carbono que ocorre através da fotossíntese dos vegetais, da decomposição e da respiração dos seres vivos, além da formação de combustíveis fósseis.
De acordo com o diagrama, a humanidade aproveita, na forma de energia elétrica, uma fração da energia recebida como radiação solar, correspondente a:
08-(ENEM) No diagrama do exercício anterior estão representadas as duas modalidades mais comuns de usinas elétricas, as hidroelétricas e as termoelétricas. No Brasil, a construção de usinas hidroelétricas deve ser incentivada porque essas:
I. utilizam fontes renováveis, o que não ocorre com as termoelétricas que utilizam fontes que necessitam de bilhões de anos para serem reabastecidas.
II. apresentam impacto ambiental nulo, pelo represamento das águas no curso normal dos rios.
III. aumentam o índice pluviométrico da região de seca do Nordeste, pelo represamento de águas.
Das três afirmações acima, somente:
a) I está correta
b) II está correta
c) III está correta
d) I e II estão corretas
e) II e III estão corretas
09-(UEPB) O princípio da conservação da energia constitui uma das grandes generalizações científicas elaboradas no século XIX. A partir dele, todas as atividades humanas passaram a ter um “denominador comum” – a energia.
Com base na compreensão desse princípio, relacione os objetos ou fenômenos numerados de 1 a 5, com as transformações de energia correspondentes, abaixo deles.
(1) No movimento de uma pessoa que escorrega num tobogã.
(2) Um secador de cabelos possui um ventilador que gira e um resistor que se aquece quando o aparelho é ligado à rede elétrica.
(3) Um automóvel em que a bateria constitui a fonte de energia para ligar o motor de arranque, acender os faróis e tocar a buzina, etc.
(4) Na usina hidroelétrica, onde a queda-d’agua armazenada em uma represa passa pela tubulação fazendo girar uma turbina e seu movimento de rotação é transmitido a um gerador de eletricidade.
(5) Na usina térmica, onde a queima do carvão ou petróleo (óleo combustível) provoca a vaporização da água contida em uma caldeira. Esse vapor, em alta pressão, faz girar uma turbina e essa rotação é transmitida ao gerador de eletricidade.
( ) A energia elétrica transforma-se em energia de movimento (cinética) e térmica.
( ) A energia potencial transforma-se em energia cinética e térmica.
( ) A energia potencial de interação gravitacional transforma-se em energia cinética, que se transforma em elétrica.
( ) A energia potencial química transforma-se em energia de movimento (ou cinética) em luminosa e em sonora.
( ) A energia potencial química transforma-se em energia térmica, que se transforma em cinética e, por sua vez, transforma-se em elétrica.
10-(UFBA) Neste ano de 2005, comemora-se, por proposta da ONU, o Ano Mundial da Física. Essa comemoração representa o reconhecimento do papel pioneiro que a Física desempenhou na consolidação de um novo modo de olhar e de tentar compreender o mundo material. Os procedimentos introduzidos por Isaac Newton no século XVII produziram um grande desenvolvimento científico-tecnológico, que se estendeu a diversas áreas do conhecimento, contribuindo para o avanço de ciências, como a Química, a Biologia, a Medicina e as Ciências Sociais, entre outras.
No século XX, as conquistas da Ciência propiciaram grandes modificações da vida na Terra, principalmente para a humanidade. A melhoria das condições de saúde, de habitação e dos meios de transporte, a produção de energia e de alimentos, o aumento da expectativa de vida são resultados obtidos pela ciência moderna. Entretanto, o surgimento das novas tecnologias trouxe também preocupações com referência à degradação ambiental, entre outras. Novos conceitos, como o de desenvolvimento sustentável e o do princípio da precaução, foram incluídos na agenda mundial.
Considerando, em particular, a grandeza energia – que tem desempenhado, desde o final do século XIX, uma função unificadora na Física – explique o papel que a sociedade organizada deve exercer com respeito à produção/utilização/degradação dessa grandeza e comente a necessidade de se impor limites às aplicações tecnológicas.
11-(ENEM) Observe a situação descrita na tirinha a seguir.
Assim que o menino lança a flecha, há transformação de um tipo de energia em outra. A transformação, nesse caso, é de energia
a) potencial elástica em energia gravitacional.
b) gravitacional em energia potencial.
c) potencial elástica em energia cinética.
d) cinética em energia potencial elástica.
e) gravitacional em energia cinética.
12-(ENEM) A figura a seguir ilustra uma gangorra de brinquedo feita com uma vela. A vela é acesa nas duas extremidades e, inicialmente, deixa-se uma das extremidades mais baixa que a outra. A combustão da parafina da extremidade mais baixa provoca a fusão. A parafina da extremidade mais baixa da vela pinga mais rapidamente que na outra extremidade. O pingar da parafina fundida resulta na diminuição da massa da vela na extremidade mais baixa, o que ocasiona a inversão das posições.
Assim, enquanto a vela queima, oscilam as duas extremidades.
Nesse brinquedo, observa-se a seguinte seqüência de transformações de energia:
a) energia resultante de processo químico e energia potencial gravitacional e energia cinética
b) energia potencial gravitacional e energia elástica e energia cinética
c) energia cinética e energia resultante de processo químico e energia potencial gravitacional
d) energia mecânica e energia luminosa e energia potencial gravitacional
e) energia resultante do processo químico e energia luminosa e energia cinética
13-(ENEM)
– A mochila tem uma estrutura rígida semelhante à usada por alpinistas.
– O compartimento de carga é suspenso por molas colocadas na vertical.
– Durante a caminhada, os quadris sobem e descem em média cinco centímetros. A energia produzida pelo vai-e-vem do compartimento de peso faz girar um motor conectado ao gerador de eletricidade.
Com o projeto de mochila ilustrado na figura 1, pretende-se aproveitar, na geração de energia elétrica para acionar dispositivos eletrônicos portáteis, parte da energia desperdiçada no ato de caminhar. As transformações de energia envolvidas na produção de eletricidade enquanto uma pessoa caminha com essa mochila podem ser esquematizadas conforme ilustrado na figura 2.
As energias I e II, representadas no esquema anterior, podem ser identificadas, respectivamente, como
a) cinética e elétrica.
b) térmica e cinética.
c) térmica e elétrica.
d) sonora e térmica.
e) radiante e elétrica.
14-(ENEM-MEC) Não é nova a idéia de se extrair energia dos oceanos aproveitando-se a diferença das marés alta e baixa. Em 1967, os franceses instalaram a primeira usina “maré-motriz”, construindo uma barragem equipada de 24 turbinas, aproveitando-
se a potência máxima instalada de 240 MW, suficiente para a demanda de uma cidade com 200 mil habitantes. Aproximadamente 10% da potência total instalada são demandados pelo consumo residencial.
Nessa cidade francesa, aos domingos, quando parcela dos setores industrial e comercial pára, a demanda diminui 40%. Assim, a produção de energia correspondente à demanda aos domingos será atingida mantendo-se
I – todas as turbinas em funcionamento, com 60% da capacidade máxima de produção de cada uma delas.
II – a metade das turbinas funcionando em capacidade máxima e o restante, com 20% da capacidade máxima.
III – quatorze turbinas funcionando em capacidade máxima, uma com 40% da capacidade máxima e as demais desligadas.
Está correta a situação descrita
a) apenas em I b) apenas em II c) apenas em I e em III d) apenas em II e em III e) em I, II e III
15-(UFRN-RN) A produção de energia proveniente de maré, sistema maré-motriz (no qual se utiliza o fluxo das marés para movimentar uma turbina reversível capaz de converter em energia elétrica a energia potencial gravitacional da água), constitui-se numa alternativa de produção de energia de baixo impacto ambiental. Um sistema desse tipo encontra-se em funcionamento na localidade de La Rance, França, desde 1966, com capacidade instalada de 240 megawatts. As figuras abaixo mostram, esquematicamente, um corte transversal da barragem de um sistema maré-motriz, em quatro situações distintas, evidenciando os níveis da água, nos dois lados da represa (oceano e rio), em função da maré. As duas situações que permitem a geração de energia elétrica são:
16-(FATEC-SP) Considere o texto a seguir:
PANORAMA ENERGÉTICO MUNDIAL
Em termos mundiais, a oferta de energia no ano 2000 foi cerca de 9.963 x 106 toneladas equivalentes de petróleo (tEP) e, em 2003, foi cerca de 10.573 x 106 tEP, considerando uma taxa de crescimento média anual de 2%.
A desagregação da oferta por fonte energética aponta para um cenário mundial no qual cerca de 87% de toda a energia provém de fontes não renováveis e somente 13% de fontes renováveis.
Portanto, o planeta é movido por fontes não renováveis de energia, e o fim desta era “não renovável” está próximo.
A palavra de ordem, para o século XXI, é a busca em larga escala, de fontes de energias renováveis.
(Curso de Gestão Ambiental – Autores: Arlindo Philippi Jr., Marcelo A. Romero, Gilda C Bruna – p.925 e 926 – USP – 2006 – Adaptado)
De acordo com as informações do texto, a oferta de energia que provém de fontes renováveis, em 2001, foi,
em toneladas equivalentes de petróleo, cerca de
a) 1.300.106.
b) 1.320.106.
c) 1.340.106.
d) 1.350.106.
e) 1.370.106.
17-(FATEC-SP) Leia o texto a seguir.
PEI XES ENSINAM COMO GERAR ELETRICIDADE EM ÁGUAS CALMAS
Vibrações induzidas por vórtices são ondulações que um objeto redondo ou cilíndrico induz no fluxo de um fluido, seja este a água ou o ar. A presença do objeto induz mudanças no fluxo do fluido, criando redemoinhos ou vórtices, que se formam em um padrão nos lados opostos do objeto.
Os vórtices empurram e puxam o objeto para a direita e para a esquerda, perpendicularmente à corrente. Atualmente, há um equipamento, batizado de Vivace, que é capaz de gerar eletricidade
utilizando cursos de água que se movimentam a pouco mais de 3 km/h. A simples presença do Vivace, na corrente de água, cria vórtices alternados acima e abaixo dele. Os vórtices empurram e puxam o cilindro para cima e para baixo ao longo de suas molas. Essa energia mecânica é utilizada para acionar um gerador que produz a eletricidade.
Os peixes fazem isso o tempo todo, usando as forças dos vórtices para se moverem de forma eficiente.
(http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=peixes-ensinam-como-gerar-eletricidade-em-aguascalmas&
id=010115081208 adaptado. Acesso em 14.03.2010)
De acordo com o texto são feitas as seguintes afirmações:
I. Os vórtices são ondulações que podem ser utilizadas em meios aquáticos como rios, marés e cachoeiras.
II. O processo de transformação de energia, que ocorre no gerador, é de energia cinética em energia elétrica.
III. Essa nova forma de exploração de energia depende apenas das vibrações induzidas pelos redemoinhos, não dependendo de ondas, marés ou quedas d´água.
É correto o que se afirma em
a) II, apenas.
b) I e II, apenas.
c) I e III, apenas.
d) II e III, apenas.
e) I, II e III
18-(FATEC-SP) Nos últimos anos, a energia solar fotovoltaica tem provido energia elétrica para várias aplicações. Sua utilização vai desde satélites artificiais até residências e aldeias onde não há eletrificação.
Diferente dos sistemas solares para aquecimento de água, os sistemas fotovoltaicos (FV) não utilizam calor para produzir eletricidade. A tecnologia FV produz eletricidade diretamente dos elétrons liberados pela interação da luz do Sol com certos semicondutores, tal como o silício presente no painel fotovoltaico.
Essa energia é confiável e silenciosa, pois não existe movimento mecânico. O movimento dos elétrons forma eletricidade de corrente direta e o elemento principal é a célula solar. Várias células são conectadas para produzir um painel fotovoltaico e muitos painéis conectados formam um “array” ou módulo fotovoltaico.
(NOGUEIRA Jr., Milton P. – Energia Solar Fotovoltaica. Adaptado)
Um agrupamento de trinta painéis retangulares de dimensões 0,92 m por 2,0 m, cada um, forma um módulo fotovoltaico como descrito anteriormente. A potência elétrica gerada por esse módulo é, em watts,
19-(FATEC-SP) As fontes de energia que utilizamos são chamadas de renováveis e não renováveis. As renováveis são aquelas que podem ser obtidas por fontes naturais capazes de se recompor com facilidade em pouco tempo, dependendo do material do combustível.
As não renováveis são praticamente impossíveis de se regenerarem em relação à escala de tempo humana. Elas utilizam-se de recursos naturais existentes em quantidades fixas ou que são consumidos mais rapidamente do que a natureza pode produzi-los.
A seguir, temos algumas formas de energia e suas respectivas fontes.
Assinale a alternativa que apresenta somente as formas de energias renováveis.
a) solar, térmica e nuclear.
b) maremotriz, solar e térmica.
c) hidráulica, maremotriz e solar.
d) eólica, nuclear e maremotriz.
e) hidráulica, térmica e nuclear.
20-(ETEC-SP)
A energia que cada alimento possui será gradativamente liberada é utilizada pelo corpo para a realização de várias funções, como digestão, respiração, prática de exercícios…
Imagine que um aluno de uma Etec consumiu em seu almoço 4 colheres de sopa de arroz com feijão; salada com 3 folhas de alface e meio tomate, temperada com meia colher de sopa de azeite, meia colher de sopa de vinagre e uma pitada de sal; 1 copo de suco natural de abacaxi; 1 coxa de frango e, quando saiu da mesa, não resistiu aos brigadeiros, que sua irmã trouxe da festa de uma amiguinha, comendo 2 de sobremesa
Tendo como base apenas as quilocalorias (kcal) ingeridas no almoço e considerando que todas as funções do corpo desse
aluno consumiram 500 kcal, a quantidade de energia de que ele ainda dispõe da que foi ingerida é, aproximadamente, em kcal,
21-(UEPA-PA)
Num parque de diversões há um escorregador infantil, conforme indica a figura abaixo.
Neste brinquedo, as crianças, inicialmente em repouso, partem do ponto A e atingem o ponto B. Suponha que o coeficiente de atrito entre as superfícies de contato seja igual a 0,5.
Considerando que, quando uma criança escorrega, a dissipação de energia ocorra apenas pela ação da força de atrito, e sabendo que a ingestão de um sorvete fornece 112.000 J, o número de vezes que uma criança de 20 kg deverá escorregar pelo brinquedo para perder a energia correspondente à ingestão de um sorvete é:
Dados: g = 10 m/s2; sen 45° = cos 45° = 0,7
22-(UFPA-PA)
Um painel de energia solar de área igual a 1 m2 produz cerca de 0,5 kW.h por dia. Pensando nisso, um consumidor interessado nessa fonte de energia resolveu avaliar sua necessidade de consumo diário, que está listada na tabela abaixo.
A partir desses dados, o número mínimo de painéis solares que esse consumidor precisa adquirir para fazer frente às suas necessidades
de consumo diário de energia é
23-(ACAFE-SC)
Em um curso de segurança de trânsito, um deseja mostrar a relação entre o aumento de velocidade de um carro e a energia associada ao mesmo. Considere um carro acelerado do repouso até 72 km/h (20 m/s), gastando uma energia E1, cedida pelo motor.
Após, o mesmo carro é acelerado de 72 km/h (20 m/s) até 144 km/h (40 m/s), portanto, com a mesma variação de velocidade, gastando uma energia E2.
A alternativa correta que mostra a relação entre as energias E2 e E1 é:
24-(ENEM-MEC)
Para evitar o desmatamento da Mata Atlântica nos arredores da cidade de Amargosa, no Recôncavo da Bahia, o Ibama
tem atuado, no sentido de fiscalizar, entre outras, as pequenas propriedades rurais que dependem da lenha proveniente das matas para a produção da farinha de mandioca, produto típico da região. Com isso, pequenos produtores procuram alternativas como o gás de cozinha, o que encarece a farinha.
Uma alternativa viável, em curto prazo, para os produtores de farinha em Amargosa, que não cause danos à Mata Atlântica nem encareça o produto é a
A. construção, nas pequenas propriedades, de grandes fornos elétricos para torrar a mandioca.
B. plantação, em suas propriedades, de arvores para serem utilizadas na produção de lenha.
C. permissão, por parte do Ibama, da exploração da Mata Atlântica apenas pelos pequenos produtores.
D. construção de biodigestores, para a produção de gás combustível a partir de resíduos orgânicos da região.
E. coleta de carvão de regiões mais distantes, onde existe menor intensidade de fiscalização do Ibama.
25-(ENEM-MEC)
Os biocombustíveis de primeira geração são derivados da soja, milho e cana-de-açúcar e sua produção ocorre através
da fermentação. Biocombustíveis derivados de material celulósico ou biocombustíveis de segunda geração – coloquialmente chamados de “gasolina de capim” – são aqueles produzidos a partir de resíduos de madeira (serragem, por exemplo), talos de milho, palha de trigo ou capim de crescimento rápido e se apresentam como uma alternativa para os problemas enfrentados pelos de primeira geração, já que as matérias-primas são baratas e abundantes.
DALE, B. E.; HUBER, G. W. Gasolina de capim e outros vegetais. Scientific American Brasil. Ago. 2009. n.° 87
(adaptado).
O texto mostra um dos pontos de vista a respeito do uso dos biocombustíveis na atualidade, os quais:
a) são matrizes energéticas com menor carga de poluição para o ambiente e podem propiciar a geração de novos empregos, entretanto, para serem oferecidos com baixo custo, a tecnologia da degradação da celulose nos biocombustíveis de segunda geração deve ser extremamente eficiente.
b) oferecem múltiplas dificuldades, pois a produção é de alto custo, sua implantação não gera empregos, e deve-se ter cuidado com o risco ambiental, pois eles oferecem os mesmos riscos que o uso de combustíveis fósseis.
c) sendo de segunda geração, são produzidos por uma tecnologia que acarreta problemas sociais, sobretudo decorrente ao fato de a matéria-prima ser abundante e facilmente encontrada, o que impede a geração de novos empregos.
d) sendo de primeira e segunda geração, são produzidos por tecnologias que devem passar por uma avaliação criteriosa quanto ao uso, pois uma enfrenta o problema da falta de espaço para plantio da matéria-prima e a outra impede a geração de novas fontes de emprego.
e) podem acarretar sérios problemas econômicos e sociais, pois a substituição do uso de petróleo afeta negativamente toda uma cadeia produtiva na medida em que exclui diversas fontes de emprego nas refinarias, postos de gasolina e no transporte de petróleo e gasolina.