Resolução comentada dos exercícios de vestibulares sobre energia
Resolução comentada dos exercícios de vestibulares sobre energia
01- 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 – R- B
02– Transforma a energia potencial gravitacional da água na superfície da barragem de altura h em energia cinética (do movimento) na turbina. A turbina aciona o gerador que, por sua vez, transforma energia cinética em elétrica. R- D
03- I- correta – a função do vapor é girar a turbina. II- correta – veja exercício anterior III- falsa – o condensador resfria e não aquece R- D
04- R- E
05-1L libera 1,00.106/28=0,036.106 — 1L libera 3,6.104J de energia — Com 1L ele percorre 225/63=3,6km — com 1L ele percorre 3,6km — regra de três – 3,6km – 3,6.104J — 1km – X — X=3,6.104/3,6 — X=104J R- C
06- Não existem exceções, sempre haverá conservação de energia “princípio da conservação da energia” R- A
07- fração=500.000 MW/200.000.000.000 MW=5.105/2.1011=2,5.10-6 R. B
08- As usinas hidrelétricas utilizam fontes renováveis R- A
09-De cima para baixo – 2,1,4,3,5
10- O princípio da conservação da energia expressa formalmente a conservação de energia,ou seja, as diferentes formas de energia podem ser transformadas, mas que ela, a energia, não pode ser criada nem destruída.
Nos últimos 100 anos, pelo menos, o desenvolvimento científico-tecnológico trouxe enormes benefícios para aa humanidade: aumento da expectativa de vida, melhoria nas condições de habitação e transporte, produção de alimentos e muitos outros. Esse desenvolvimento trouxe, também, a disseminação de informações. Sabe-se atualmente que a produção e a utilização crescente de energia não foi conseguida sem danos à biosfera da Terra: aumento de percentagem de gás carbônico e CFC na atmosfera, chuvas ácidas, diminuição da camada de ozônio, aumento dos níveis de radiação eletromagnética pelo uso crescente de telefones móveis e outros meios de comunicação, subprodutos tóxicos de processos industriais e muitos outros efeitos indesejáveis. A produção e utilização de quantidades crescentes de energia tem custos. Cabe às sociedades organizadas decidirem sobre os riscos que querem correr. A quantidade de evidências já disponíveis criou novos conceitos como, por exemplo, princípio de precaução e o de desenvolvimento sustentável. Impõe-se que processos tecnológicos sob os quais existem evidências de danos irreversíveis à biosfera possam ser limitados ou mesmo proibidos até que se possa constatar se são efetivamente danosos. Obs: Outras formas de solução poderão ser consideradas desde que sejam pertinentes.
11- R- C
12- 1o– combustão (energia resultante do processo químico) — 2o – queda da parafina (energia potencial gravitacional) —
3o – movimento de oscilação da vela (energia cinética) R- A
13- O movimento dos quadris (energia cinética) gira o motor que por sua vez gira o gerador que a transforma em energia elétrica R- A
14- I- Correta — a demanda aos domingos é 60% da capacidade total — 60% de 240MW=0,6.240 — demanda aos domingos=144MW
II- Cada turbina tem capacidade máxima — 240/24=10MW — metade delas funcionando teria 120MW — faltam 24MH para completar 144MW — faltam 12 turbinas e a capacidade de4 cada uma é 2MW (20 % da capacidade de uma turbina) — logo, 2 x 12 = 24MW, o que precisava para completar 144 — CORRETA
III- Quatorze com a capacidade máxima é 140MW, e 40 por cento de uma turbina é 4MW, logo vai atingir os 144MW que precisamos.. CORRETA
R- E
Observação — Princípio de funcionamento de um dos tipos de maré motriz (figuras abaixo:
15- Para que haja energia potencial gravitacional deve existir diferença de alturas para que a água, na tendência de nivelar as alturas, passe através da turbina, gerando energia elétrica — R- E
16- Como o aumento total é de 2% ao ano, em 2.001, um ano depois será de 1,02×9.963.106=10.162,26 tEP — a quantidade não renovável é 13% dessa quantia — 0,13×10.162,26=1.321,26 — R- B
17- Observe atentamente o texto — R- D
Observação — observe nas figuras abaixo o princípio de funcionamento do Vivace:
18- Cada painel tem área S=0,92.2 — S=1,84m2 — 30 painéis tem área S’=30×1,84 — S’=55,2m2 — regra de três —
1m2 – 100W — 55,2m2 – P — P=(55,2×100)/1 — P=5 520W — R- D
19- Veja figuras abaixo:
R- C
20-Calculando a quantidade total de kcal ingeridas com a refeição completa — 4 colheres de sopa – 150kcal — 3 folhas de alface – 6kcal — meio tomate – 10kcal — meia colher de azeite – 45kcal — meia colher de vinagre – 1,5kcal — 1 copo de suco de abacaxi – 100kcal — 1 coxa de frango – 144kcal — 2 brigadeiros – 192kcal — Qtotal=648,5kcal — sobraram — Q=648,5 – 500=148,5kcal — R- A
21-Trata-se de um plano inclinado onde o peso do corpo, vertical e para baixo, é decomposto em duas parcelas — 
– parcela do peso, no plano inclinado, paralela ao plano e para baixo, responsável pela descida ou tentativa de descida do bloco, de intensidade —
de intensidade — PP=P.senα ou PP=mgsen α— a energia é dissipada pela força de atrito 
que é sempre contrária ao movimento ou à sua tendência, de intensidade — Fat=μPcos45o ou Fat=μmgcos45o=0,5.20.10.√2/2 — Fat=50√2N — a força resultante, responsável pela descida do menino tem intensidade — FR=Pp – Fat=100√2 – 50√2=50√2N — distância d percorrida pelo menino ao se deslocar de A para B — sen45o=2,8/d — √2/2=2,8/d — d=2,8√2m — a energia dissipada na descida de A para B corresponde ao trabalho da força de atrito nesse trecho — WFat=Fat.d.cos180o (180o é o ângulo entre o Fat e o deslocamento) — WFat=50.√2.2.8.√2.(-1) — WFat= – 280J (o sinal negativo significa que essa energia foi dissipada) — ingestão de um sorvete — Wsorvete=112.00J — número de vezes que a criança deverá escorregar — n=112.000/280=400 vezes — R- D
22– Po=W/∆t — W=Po.∆t — lâmpadas — W1=0,1.10=1kWh — televisão — W2=0,1.8=0,8kWh — geladeira — W3=0,3.24=7,2kWh — ventilador — W4=0,125.8=1,0kWh — Wtotal=1,0 + 0,8 + 7,2 + 1,0=10,0kWh — 1 painel – 0,5kWh — n painéis – 10,0kWh — N=20 painéis — R- D
23-Quem está variando é a energia cinética — ∆Ec1=mV2/2 mVo2/2=m.(20)2/2 – m.02/2 — ∆Ec1=200m — ∆Ec2=mV2/2 mVo2/2=m.(40)2/2 – m.(20)2/2 — ∆Ec2=600m — ∆Ec2/ ∆Ec1=600m/200m — ∆Ec2=3 ∆Ec1 — R- D
24- Um biodigestor é uma câmara hermeticamente fechada onde matéria orgânica (biocombustível) diluída em água
sofre um um processo de fermentação onde a ação das bactérias decompõe a matéria orgânica. o que resulta na produção de um efluente líquido de grande poder fertilizador (biofertilizante, adubo), utilizado em hortas, na lavoura,etc e gás metano CH4 (biogás), utilizado para cozinhar (no exercício, principalmente a farinha), iluminar, etc. Esse gás, substitui o gás liquefeito do petróleo, a queima de madeira para transforma-la em carvão, etc.
R-D.
25- Os biocombustiveis de primeira geração são produzidos a partir da fermentação alcoólica dos açúcares vegetais da biomassa que contenha amido ou sacarose, como por exemplo o milho, o trigo, o sorgo, o amendoim, a soja, a beterraba, a batata doce, o girassol e a cana-de-açúcar, não utilizando a celulose — porém, para evitar que se atinja o limite da oferta ou venha a ocorrer a competição pelo uso da terra para a produção de biocombustíveis e de alimentos, é necessário investir no desenvolvimento de tecnologias de segunda geração para produção de etanol com o aproveitamento eficiente da celulose — estimativa é de que o aproveitamento do bagaço e parte das palhas e pontas da cana-de-açúcar eleve a produção de álcool em 30% a 40%, para uma mesma área plantada — demais matérias-primas para as quais se buscam tecnologias de processamento da celulose, tais como capim-elefante, braquiárias, panicuns e árvores de crescimento rápido podem representar alternativas competitivas e eficientes para locais onde não se cultiva ou cultivará cana-de-açúcar, podendo gerar novos empregos — R- A.