Questões do Enem – Propagação de Calor
01-(ENEM-MEC) O resultado da conversão direta deenergia solar é uma das várias form...
principalmenteno transporte, mas também em caldeiras industriais. Além disso, nessas cidades concentram-se
as maiores área...
Questões do Enem – Propagação de Calor
01 (ENEM-MEC) O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias for...
De acordo com o enunciado, o desaparecimento da faixa no planeta relaciona-se ao movimento das diversas camadas de nuvens ...
1) (ENEM-MEC) A eficiênciadofogãode cozinhapode seranalisadaemrelaçãoao tipode energiaque ele utiliza.Ográficoa
seguirmost...
III.Se a gasolinafosse vendidapor kgemvezde porlitro,o problemacomercial decorrentedadilataçãodagasolinaestaria
resolvido....
EXERCÍCIOS DE REVISÃO
1) Com relação aos processos de transferência de calor, considere as seguintes afirmativas:
1. A con...
9) Em um dia calmo de verão, Paula encontra-se em uma praia sob forte incidência de raios solares. Lembrando-se de
que o c...
FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA
Iria Müller Guerrini, 24/08/2001
No Brasil a maior quantidade de energia elétrica produzida...
Vários cuidados precisam ser tomados tais como: os gases provenientes da queima do combustível devem ser filtrados, evitan...
Energia geotérmica é a energia produzida de rochas derretidas no subsolo (magma) que
aquecem a água no subsolo.
Na Islândi...
A energia das marés é obtida de modo semelhante ao da energia
hidrelétrica.
Constrói-se uma barragem, formando-se um reser...
Exercícios sobre Energia Elétrica
1) Em um chuveiro vemos escrito: (5400 W – 220 V). Isso significaque, ao ser ligado sob t...
Exercícios sobre Energia Elétrica – Enem
1) (ENEM-MEC-010) Observe atabelaseguinte.Elatrazespecificaçõestécnicasconstantes...
*Eletrodutossãocondutospor onde passaa fiaçãode umainstalaçãoelétrica,coma finalidadede protegê-la.
A escolhadaslâmpadasé ...
Exercícios sobre Energia Elétrica – Enem
1) (ENEM-MEC-010) Observe a tabela seguinte. Ela traz especificações técnicas con...
incandescentes, resultando em melhora da eficiência geral.
As lâmpadasfluorescentesproduzemmaiorluminosidadeutilizandoames...
4) (ENEM-MEC) Podemos estimar o consumo de energia elétrica de uma casa considerando as principais fontes desse
consumo. P...
Exercícios de Física
1-(ENEM-MEC-011)
Um curiosoestudante,empolgadocoma aulade circuito elétricoque assistiunaescola,resol...
energiaatravésde extensaslinhas.A escolhaporesse tipode transmissão,emaltatensãoe corrente alternadade baixa
intensidade,o...
Exercícios de Física
1-(ENEM-MEC-011) Um curiosoestudante,empolgadocomaaula de circuito elétricoque assistiunaescola,resol...
A característica comuma todas essasrecomendaçõesé apropostade economizarenergiaatravésdatentativade,no dia-a-dia,
reduzir
...
3. Quando a resistência (R) permanece constante, a área da secção transversal (A) dobra assim como o
comprimento (L) do fi...
CORRENTE ELÉTRICA
Um condutor metálico,que temacaracterística de ter elétronslivres,quandoé conectadoaumpólopositivo,e ems...
Dependendodaformacomo é gerada a corrente,estaé invertidaperiodicamente,ouseja,oraé positivae ora é negativa,
fazendocomqu...
Associações de resistores
Em muitoscasospodem-se ligarváriosresistoresnumcircuitoelétricoque porsuavezpodemsersubstituídos...
Associação em paralelo
A associaçãoemparaleloé caracterizadapor ter osresistoresligadospelosseusterminais,emque,todospossu...
Exercícios
1) três resistores de resistências R1 = 60 Ω, R2 = 30 Ω e R3 = 20 Ω, estão associados em paralelo, sendo
submet...
7) Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são
cons...
Exercícios
1) Três resistores de resistências R1 = 60 Ω, R2 = 30 Ω e R3 = 20 Ω, estão associados em paralelo, sendo
submet...
7) Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são
cons...
Exercícios
1) três resistores de resistências R1 = 60 Ω, R2 = 30 Ω e R3 = 20 Ω, estão associados em paralelo, sendo
submet...
7) Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são
cons...
9-(FUVEST-SP)
Fechandoachave C,provoca-se umcurto circuitonos terminaisdalâmpadaA,a corrente se desviae elase apaga. Assim...
EXERCÍCIOS
1) (ENEM-MEC) O diagrama abaixo representa, de forma esquemática e simplificada, a distribuição da energia
prov...
SEU OLHAR
(Gilberto Gil, 1984)
Na eternidade
Eu quisera ter
Tantos anos-luz
Quantos fosse precisar
Pra cruzar o túnel
Do t...
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

Questões do enem

895 visualizações

Publicada em

questões do Enem

Publicada em: Educação
0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
895
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
4
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
1
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Questões do enem

  1. 1. Questões do Enem – Propagação de Calor 01-(ENEM-MEC) O resultado da conversão direta deenergia solar é uma das várias formas deenergia alternativa de quese dispõe. O aquecimento solar éobtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo água. A água circula, conformemostra o esquema abaixo. Fonte: Adaptado dePALZ, Wolfgang, "Energia solar efontes alternativas". Hemus, 1981. São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar: I. o reservatório deágua quentedeve ser metálico para conduzir melhor o calor. II. a cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhanteao queocorre em uma estufa. III. a placa utilizada éescura para absorver melhor a energia radiantedo Sol, aquecendo a água com maior eficiência. Dentre as afirmações acima, pode-sedizer que, apenas está(ão) correta(s): a) I b) I e II c) II d) I e III e) II e III 02-(ENEM-MEC) A refrigeração eo congelamento dealimentos são responsáveispor uma partesignificativa do consumo deenergia elétrica numa residência típica. Para diminuir as perdas térmicas deuma geladeira, podem ser tomados alguns cuidados operacionais: I – Distribuir os alimentos nas prateleirasdeixando espaços vaziosentreeles, para queocorra a circulação do ar frio para baixo e do quente para cima. II – Manter as paredes do congelador com camada bem espessa degelo, para queo aumento da massa degelo aumentea troca decalor no congelador. III – Limpar o radiador (“grade” na partede trás) periodicamente, para quea gordura ea poeira que nele se depositam não reduzam a transferência decalor o ambiente. Para uma geladeira tradicional écorreto indicar, apenas, a) a operação I b) a operação II c) as operações I e II d) as operações I e III e) as operações II e III 03-(ENEM-MEC) Júpiter, conhecido como o gigantegasoso, perdeu uma das suas listrasmais proeminentes, deixando o seu hemisfério sul estranhamentevazio. Observea região em quea faixa sumiu, destacada pela seta. A aparência deJúpiter é tipicamentemarcada por duas faixas escuras em sua atmosfera — uma no hemisfério nortee outra no hemisfério sul. Como o gás está constantementeem movimento, o desaparecimentoda faixa no planeta relaciona-seao movimento das diversascamadas denuvens em sua atmosfera. A luz do Sol, refletida nessas nuvens, gera a imagem queé captada pelos telescópios, no espaço ou na Terra. O desaparecimento da faixa sul podeter sido determinado por uma alteração a) na temperatura da superfíciedo planeta. b) no formato da camada gasosa do planeta. c) no campo gravitacional gerado pelo planeta. d) na composição química das nuvens do planeta. e) na densidadedas nuvens quecompõem o planeta. 04-(ENEM-MEC) As cidades industrializadas produzem grandesproporções degases como o CO2, o principal gás causador do efeito estufa. Isso ocorrepor causa da quantidadedecombustíveisfósseis queimados,
  2. 2. principalmenteno transporte, mas também em caldeiras industriais. Além disso, nessas cidades concentram-se as maiores áreas com solos asfaltados econcretados, o queaumenta a retenção de calor, formando o quese conhece por “ilhas decalor”. Tal fenômeno ocorreporqueesses materiais absorvem o calor eo devolvem para o ar sob a forma de radiação térmica. Em áreas urbanas, devido à atuação conjunta do efeito estufa e das “ilhas de calor”, espera-seque o consumo de energia elétrica a) diminua devido à utilização decaldeiras por indústriasmetalúrgicas. b) aumentedevido ao bloqueio da luz do sol pelos gases do efeito estufa. c) diminua devido à não necessidadedeaquecer a água utilizada em indústrias. d) aumentedevido à necessidadede maior refrigeração deindústrias eresidências. e) diminua devido à grandequantidadederadiação térmica reutilizada. 05-(ENEM-MEC) Com o objetivo desetestar a eficiência de fornos demicro-ondas, planejou-seo aquecimento em 10°C deamostras dediferentes substâncias, cada uma com determinada massa, em cinco fornos demarcas distintas. Nesseteste, cada forno operou à potência máxima. O forno mais eficientefoi aqueleque A) forneceu a maior quantidadedeenergia às amostras. B) cedeu energia à amostra demaior massa em mais tempo. C) forneceu a maior quantidadedeenergia em menos tempo. D) cedeu energia à amostra demenor calor específico mais lentamente. E) forneceu a menor quantidadedeenergia às amostras em menos tempo. 06-(ENEM-MEC) A cor deuma estrela tem relação com a temperatura em sua superfície. Estrelas não muito quentes (cerca de 3.000K) nos parecem avermelhadas. Já as estrelas amarelas como o Sol, possuem temperatura em torno dos 6.000K; as mais quentessão brancas ou azuis porquesua temperatura fica acima dos 10.000K. A tabela apresenta uma classificação espectral eoutros dados para as estrelas dessas classes. a) 20 000 vezes a luminosidadedo Sol b) 28 000 vezes a luminosidadedo Sol c) 28 850 vezes a luminosidadedo Sol d) 30 000 vezes a luminosidadedo Sol e) 50 000 vezes a luminosidadedo Sol 07-(ENEM-MEC) Um dos processosusadosno tratamento do lixo éa incineração, queapresenta vantagens e desvantagens. Em São Paulo, por exemplo, o lixo é queimado a altas temperaturas eparteda energia liberada é transformada em energia elétrica. No entanto, a incineração provoca a emissão depoluentes na atmosfera. Uma forma deminimizar a desvantagem da incineração, destacada no texto, é a) aumentar o volumedo lixo incinerado para aumentar a produção deenergia elétrica. b) fomentar o uso defiltros nas chaminés dos incineradores para diminuir a poluição do ar. c) aumentar o volumedo lixo para baratear os custos operacionais relacionados ao processo. d) fomentar a coleta seletiva de lixo nas cidades para aumentar o volumedelixo incinerado. e) diminuir a temperatura de incineração do lixo para produzir maior quantidadedeenergia elétrica.
  3. 3. Questões do Enem – Propagação de Calor 01 (ENEM-MEC) O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energia alternativa de que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo água. A água circula, conforme mostra o esquema abaixo. Fonte: Adaptado de PALZ, Wolfgang, "Energia solar e fontes alternativas". Hemus, 1981. São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar: I. o reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir melhor o calor. II. a cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhante ao que ocorre em uma estufa. III. a placa utilizada é escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo a água com maior eficiência. Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que, apenas está(ão) correta(s): a) I b) I e II c) II d) I e III e) II e III I. Falsa --- se ele for metálico (condutor) ele permite maior transferência de calor para o exterior. II. Correta --- O vidro tem uma grande capacidade de “prender” este calor, pois são transparentes para a luz visível (deixando-as entrar e sair) e opaco para as radiações infravermelhas, que são as ondas de calor, impedindo-as de sair --- por isso o interior fica mais quente que o exterior. III. Correta --- cor escura absorve maior quantidade de energia radiante. R- E 02 (ENEM-MEC) A refrigeraçãoe o congelamento de alimentos são responsáveis por uma parte significativa do consumo de energia elétrica numa residência típica. Para diminuir as perdas térmicas de uma geladeira, podem ser tomados alguns cuidados operacionais: I – Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles, para que ocorra a circulação do ar frio para baixo e do quente para cima. II – Manter as paredes do congelador com camada bem espessa de gelo, para que o aumento da massa de gelo aumente a troca de calor no congelador. III – Limpar o radiador (“grade” na parte de trás) periodicamente, para que a gordura e a poeira que nele se depositam não reduzam a transferência de calor o ambiente. Para uma geladeira tradicional é correto indicar, apenas, a) a operação I b) a operação II c) as operações I e II d) as operações I e III e) as operações II e III I. Correta --- é para favorecer as correntes de convecção II. Falsa --- o gelo é isolante térmico e o ar frio deve descer para resfriar toda a geladeira. III. Correto --- quanto mais facilitar a saída de calor, mais frios ficarão os alimentos R- D 03 (ENEM-MEC) Júpiter, conhecido como o gigantegasoso, perdeu uma das suas listras mais proeminentes, deixando o seu hemisfério sul estranhamente vazio. Observe a região em que a faixa sumiu, destacada pela seta. A aparência de Júpiter é tipicamente marcada por duas faixas escuras em sua atmosfera — uma no hemisfério norte e outra no hemisfério sul. Como o gás está constantemente em movimento, o desaparecimento da faixa no planeta relaciona-se ao movimento das diversas camadas de nuvens em sua atmosfera. A luz do Sol, refletida nessas nuvens, gera a imagem que é captada pelos telescópios, no espaço ou na Terra. O desaparecimento da faixa sul pode ter sido determinado por uma alteração a) na temperatura da superfície do planeta. b) no formato da camada gasosa do planeta. c) no campo gravitacional gerado pelo planeta. d) na composição química das nuvens do planeta. e) na densidade das nuvens que compõem o planeta.
  4. 4. De acordo com o enunciado, o desaparecimento da faixa no planeta relaciona-se ao movimento das diversas camadas de nuvens em sua atmosfera devido às diferenças de temperaturas entre elas --- uma possível explicação é a alteraçãona densidade das nuvens do planeta, pois nuvens menos densas, com maiores temperaturas se posicionam em altitudes maiores --- R- E 04 (ENEM-MEC) As cidades industrializadas produzem grandes proporções de gases como o CO2, o principal gás causador do efeito estufa. Isso ocorre por causa da quantidade de combustíveis fósseis queimados, principalmente no transporte, mas também em caldeiras industriais. Além disso, nessas cidades concentram-se as maiores áreas com solos asfaltados e concretados, o que aumenta a retenção de calor, formando o que se conhece por “ilhas de calor”. Tal fenômeno ocorre porque esses materiais absorvem o calor e o devolvem para o ar sob a forma de radiação térmica. Em áreas urbanas, devido à atuação conjunta do efeito estufa e das “ilhas de calor”, espera-se que o consumo de energia elétrica a) diminua devido à utilização de caldeiras por indústrias metalúrgicas. b) aumente devido ao bloqueio da luz do sol pelos gases do efeito estufa. c) diminua devido à não necessidade de aquecer a água utilizada em indústrias. d) aumente devido à necessidade de maior refrigeraçãode indústrias e residências. e) diminua devido à grande quantidade de radiação térmica reutilizada. O efeito estufa e as “ilhas de calor” causam o aumento da temperatura local, impondo a necessidade de maior refrigeração, tanto em indústrias cujas máquinas devem operar em certas faixas de temperatura, quanto em residências, a fim de garantirconforto térmico aos seus habitantes --- logo, haverá aumento do consumo de energia elétrica --- R- D 05 (ENEM-MEC) Com o objetivo de se testar a eficiência de fornos de micro-ondas, planejou-se o aquecimento em 10°C de amostras de diferentes substâncias, cada uma com determinada massa, em cinco fornos de marcas distintas. Nesse teste, cada forno operou à potência máxima. O forno mais eficiente foi aquele que A) forneceu a maior quantidade de energia às amostras. B) cedeu energia à amostra de maior massa em mais tempo. C) forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo. D) cedeu energia à amostra de menor calor específico mais lentamente. E) forneceu a menor quantidade de energia às amostras em menos tempo. Admitindo que a potência elétrica total consumida seja a mesma para os cinco fornos, e que eficiência seja sinônimo de rendimento, o forno com maior eficiência é aquele capaz de fornecer a maior potência útil às diferentes amostras, isto é, ceder a maior quantidade de energia no menor intervalo de tempo, pois Po (potência)=W (energia)/∆t (intervalo de tempo) --- R- C 06 (ENEM-MEC) A cor de uma estrela tem relação com a temperatura em sua superfície. Estrelas não muito quentes (cerca de 3.000K) nos parecem avermelhadas. Já as estrelas amarelas como o Sol, possuem temperatura em torno dos 6.000K; as mais quentes são brancas ou azuis porque sua temperatura fica acima dos 10.000K. A tabela apresenta uma classificação espectral e outros dados para as estrelas dessas classes. a) 20 000 vezes a luminosidade do Sol b) 28 000 vezes a luminosidade do Sol c) 28 850 vezes a luminosidade do Sol d) 30 000 vezes a luminosidade do Sol e) 50 000 vezes a luminosidade do Sol O exercício fornece a temperatura do Sol, cerca de 6 000K --- observe na tabela acima que entre as estrelas das classes espectrais fornecidas aquela que tem temperatura em torno de 5 vezes a temperatura do Sol é a da classe espectral BO ( 30 000K está mais próxima de 28 000K) --- a luminosidade da classe espectral BO é de 2.104, ou seja, é 20.000 vezes a luminosidade do Sol --- R- A 07 (ENEM-MEC) Um dos processos usados no tratamento do lixo é a incineração, que apresenta vantagens e desvantagens. Em São Paulo, por exemplo, o lixo é queimado a altas temperaturas e parte da energia liberada é transformada em energia elétrica. No entanto, a incineração provoca a emissão de poluentes na atmosfera. Uma forma de minimizar a desvantagem da incineração, destacada no texto, é a) aumentar o volume do lixo incinerado para aumentar a produção de energia elétrica. b) fomentar o uso de filtros nas chaminés dos incineradores para diminuir a poluição do ar. c) aumentar o volume do lixo para baratearos custos operacionais relacionados ao processo. d) fomentar a coleta seletiva de lixo nas cidades para aumentar o volume de lixo incinerado. e) diminuir a temperatura de incineração do lixo para produzir maior quantidade de energia elétrica. Os incineradores de lixo emitem grande quantidade de gases poluentes que são lançados na atmosfera --- para você diminuir a desvantagem do processo de incineração o melhor método seria o fomentar o uso de filtros nas chaminés dos incineradores para diminuir a poluição do ar atmosférico --- R- B Calor Sensível (específico) -Trocas de calor sem mudança de estado
  5. 5. 1) (ENEM-MEC) A eficiênciadofogãode cozinhapode seranalisadaemrelaçãoao tipode energiaque ele utiliza.Ográficoa seguirmostraa eficiênciade diferentestiposde fogão. Pode-se verificarque aeficiência dosfogõesaumenta a) à medidaque diminui ocustodoscombustíveis. b) à medidaque passama empregarcombustíveisrenováveis. c) cerca de duas vezes,quandose substituifogãoalenhaporfogão a gás. d) cerca de duasvezes,quando se substitui fogãoagás porfogão elétrico. e) quandosão utilizadoscombustíveissólidos. 2) Uma bolade ferroe uma bolade madeira,ambascom a mesmamassa e a mesmatemperatura,sãoretiradasde umforno quente e colocadassobre blocosde gelo. Marque a opção que descreve oque acontece a seguir. a) A bolade metal esfriamaisrápidoe derrete maisgelo. b) A bolade madeiraesfriamaisrápidoe derrete menosgelo. c) A bolade metal esfriamaisrápidoe derrete menosgelo. d) A bolade metal esfriamaisrápidoe ambas derretemamesma quantidade de gelo. e) Ambaslevamomesmotempopara esfriare derretemamesmaquantidade de gelo. Calor Latente - Trocas de calor com mudança de estado 3) (ENEM-MEC) A Terra é cercada pelovácuo espacial e,assim, elasóperde energiaaoirradiá-laparao espaço. O aquecimentoglobalque se verificahoje decorre de pequenodesequilíbrioenergético,de cercade 0,3%,entre a energiaque a Terra recebe doSol e a energiairradiadaacada segundo,algoemtornode 1 W/m2 .Issosignificaque aTerra acumula, anualmente,cercade 1,6.1022 J. Considere que aenergianecessáriaparatransformar1 kg de geloa 0°C emágua líquidaseja igual a 3,2x105 J. Se toda a energiaacumuladaanualmente fosseusadaparaderreterogelonospólos(a 0°C),a quantidade de geloderretidaanualmente,emtrilhõesde toneladas,estariaentre a) 20 e 40. b) 40 e 60. c) 60 e 80. d) 80 e 100. e) 100 e 120. 4) (ENEM-MEC) Em nossocotidiano,utilizamosaspalavras“calor”e “temperatura”de formadiferente de comoelassãousadas no meiocientífico.Nalinguagemcorrente,caloré identificadocomo“algoquente”e temperaturamede a“quantidadede cal or de um corpo”. Essessignificados,noentanto,nãoconseguemexplicardiversassituaçõesque podemserverificadasnaprática. Do pontode vistacientífico,que situaçãopráticamostraa limitaçãodosconceitoscorriqueirosde calore temperatura? a) A temperaturadaágua pode ficarconstante durante o tempoemque estiverfervendo. b) Uma mãe coloca a mão na água da banheiradobebê para verificaratemperaturadaágua. c) A chama de um fogãopode serusada para aumentara temperaturadaágua em uma panela. d) A água quente que estáemuma canecaé passadapara outracaneca a fimde diminuirsuatemperatura. e) Um fornopode fornecercalorpara umavasilhade água que estáem seuinteriorcommenortemperaturadoque adele. 5) (ENEM-MEC) A água apresentapropriedadesfísico-químicasque acolocaem posiçãode destaque comosubstânciaessencial à vida.Dentre essas,destacam-se aspropriedadestérmicasbiologicamentemuitoimportantes,porexemplo,oelevadovalorde calor latente de vaporização.Esse calorlatente refere-se àquantidade de calorque deve seradicionadaaum líquidoemseu pontode ebulição,porunidade de massa,paraconvertê-loemvapornamesmatemperatura,que nocaso da águaé igual a 540 caloriaspor grama. A propriedade físico-químicamencionadanotextoconfere àáguaa capacidade de a) servircomodoadorde elétronsnoprocessode fotossíntese. b) funcionarcomo reguladortérmicoparaos organismosvivos. c) agir comosolvente universal nostecidosanimaise vegetais. d) transportar os íons de ferroe magnésionostecidosvegetais. Dilatometria 6) (ENEM-MEC) A gasolinaé vendidaporlitro,masemsua utilizaçãocomocombustível,amassaé o que importa.Um aumento da temperaturadoambiente levaaumaumentonovolume dagasolina.Paradiminuirosefeitospráticosdessavariação,os tanquesdospostosde gasolinasãosubterrâneos.Se ostanquesNÃOfossemsubterrâneos: I. Você levariavantagemaoabastecerocarro na hora maisquente dodiapoisestariacomprandomaismassapor litrode combustível. II.Abastecendocoma temperaturamaisbaixa,você estariacomprandomaismassade combustível paracada litro.
  6. 6. III.Se a gasolinafosse vendidapor kgemvezde porlitro,o problemacomercial decorrentedadilataçãodagasolinaestaria resolvido. Destasconsiderações,somente: a) I é correta. b) IIé correta c) III é correta d) I e IIsão corretas. e) IIe IIIsão corretas. 7) (ENEM-MEC) Pelasnormasvigentes,olitrodoálcool hidratadoque abastece osveículosdeve serconstituídode 96%de álcool puroe 4% de água (emvolume).Asdensidadesdessescomponentessãodados:dágua= 1000g/L dálcool= 800g/L Um técnicode umórgão de defesadoconsumidorinspecionoucincopostossuspeitosde venderemálcool hidratadoforadas normas.Colheu,entãouma amostrado produtode cada postoe mediuadensidade de cadaumadelas.Obteve osseguintes resultados: A partirdessesdados,otécnicopôde concluirque estavamcomo combustível adequadosomente ospostos a) I e II b) I e III c) II e IV d) IIIe V e) IV e V 8) (ENEM-MEC) Durante uma ação de fiscalizaçãoempostosde combustíveis,foi encontradoummecanismoinusitadopara enganaro consumidor.Durante oinverno,oresponsávelporumpostode combustível compraálcool porR$ 0,50/litro,a uma temperaturade 5°C. Para revenderolíquidoaosmotoristas,instalouummecanismonabombade combustível paraaquecê -lo, para que atinjaa temperaturade 35°C, sendoolitrode álcool revendidoaR$ 1,60. Diariamente opostocompra20 mil litros de álcool a 5°C e os revende. Com relaçãoà situaçãohipotéticadescritanotextoe dadoque o coeficiente de dilataçãovolumétricadoálcool é de 1,0 x 10-3 o C-1 ,desprezando-se ocustoda energiagastano aquecimentodocombustível,oganho financeiroque o donodopostoteria obtidodevidoaoaquecimentodoálcool apósumasemanade vendas estariaentre A) R$ 500,00 e R$ 1.000,00. B) R$ 1.050,00 e R$ 1.250,00. C) R$ 4.000,00 e R$ 5.000,00. D) R$ 6.000,00 e R$ 6.900,00. E) R$ 7.000,00 e R$ 7.950,00. 9) (ENEM-MEC) De maneirageral,se a temperaturade um líquidocomumaumenta,ele sofre dilatação.Omesmonãoocorre com a água, se elaestiverauma temperaturapróximaade seuponto de congelamento.O gráficomostracomoo volume específico(inversodadensidade)daágua variaemfunção da temperatura,comumaaproximaçãona regiãoentre 0ºCe 10ºC, ou seja,nasproximidadesdopontode congelamentodaágua. A partirdo gráfico,é corretoconcluirque o volume ocupadoporcerta massade água a) diminui emmenosde 3%ao se resfriarde 100ºC a 0ºC. b) aumentaemmais de 0,4% ao se resfriarde 4ºC a 0ºC. c) diminui emmenosde 0,04%ao se aquecerde 0ºC a 4ºC. d) aumentaemmais de 4% ao se aquecerde 4ºC a 9ºC. e) aumentaemmenosde 3% ao se aquecerde 0ºC a 100ºC.
  7. 7. EXERCÍCIOS DE REVISÃO 1) Com relação aos processos de transferência de calor, considere as seguintes afirmativas: 1. A condução e a convecção são processos que dependem das propriedades do meio material no qual ocorrem. 2. A convecção é um processo de transmissão de calor que ocorre somente em metais. 3. O processo de radiação está relacionado com a propagação de ondas eletromagnéticas. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. 2) Quando se coloca uma colher de metal numa sopa quente, logo a colher também estará quente. A transmissão de calor através da colher é chamada: a) agitação; b) condução; c) irradiação; d) convecção 3) O processo de transmissão de calor que só ocorre no vácuo (onde não tem ar) é: a) condução; b) convecção; c) absorção; d) irradiação. 4) Nos líquidos, o calor se propaga por: a) condução; b) convecção; c) irradiação. 5) Ao tocar com as mãos uma porta de madeira e seu trinco metálico, que estão em equilíbrio térmico com o ambiente, você tem a impressão de que o trinco está mais frio que a porta. Sobre esse fato, pode-se afirmar, certamente, que: 01) o trinco está, de fato, mais frio que a porta. 02) a porta e o trinco estão à mesma temperatura. 04) o trinco possui maior condutividade térmica que a porta. 08) a madeira é melhor condutor de calor que o metal. 16) a sensação de frio transmitida pelo trinco deve-se à convecção de calor das mãos para o metal. 6) 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. 7) A única fonte de energia, dentre as citadas abaixo, que não resulta na produção de substâncias poluentes, nem causa qualquer impacto ambiental, é a energia a) termelétrica. b) nuclear. c) eólica. d) de biomassa. e) hidrelétrica. 8) Sobre as diversas formas de geração e conversão de energia, assinale o que for correto. 01. Na geração hidráulica, a energia potencial da água pode ser convertida em energia elétrica. correta 02. Na geração eólica, a energia cinética dos ventos pode ser convertida em energia elétrica. correta 04. Na geração solar, a radiação solar é absorvida e pode ser convertida em energia térmica. correta 08. Na geração geotérmica, a energia potencial do magma pode ser convertida em energia térmica. Falso 16. Na geração nuclear, a energia das reações nucleares pode ser convertida em energia térmica. correta a) 03 b) 06 c) 16 d)19 e) 23
  8. 8. 9) Em um dia calmo de verão, Paula encontra-se em uma praia sob forte incidência de raios solares. Lembrando-se de que o calor específico da água é bem maior do que o da terra, ela observou atentamente alguns fenômenos, buscando relacioná-los com as explicações e comentários apresentados pelo seu professor de Física (Chico Boca) para os mesmos. Considerando a situação descrita, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. Durante o dia, a temperatura da terra é maior do que a da água porque o calor específico da terra é menor do que o da água. Correta --- quanto menor o calor específico,mais o corpo absorve calor 02. Durante a noite, a temperatura da água é menor do que a da terra porque o calor específico da água é maior do que o da terra. Errada --- é maior, poisela perde menoscalor que a terra, por ter maior calor específico. 04. Durante o dia, percebia-se na praia uma brisa soprando da terra para o mar. Uma possível justificativa é porque a massa de ar junto à terra estava mais aquecida do que a massa de ar junto ao mar. Errada --- a massa de ar junto à terra, mais aquecidasobe,cedendolugar a massa de ar mais fria que vem do mar --- durante o dia a brisa sopra do mar para a terra --- à noite ocorre o contrário. 08. Durante a noite, percebia-se na praia uma brisa soprando do mar para a terra. Uma possível justificativa é porque a massa de ar junto ao mar estava mais aquecida do que a massa de ar junto à terra. Errada --- veja04 16. Após o pôr-do-sol, a água se resfriou mais rapidamente do que a terra, porque o calor específico da água é maior do que o da terra. Errada --- a água resfrioumais lentamente. 32. Após o pôr-do-sol, a terra se resfriou mais rapidamente do que a água do mar, porque o calor específico da água é bem maior do que o da terra. 32- Correta 64. Foi possível observar que a água e a terra apresentaram a mesma temperatura, sempre. Errada --- possuemcaloresespecíficosdiferentes. (01 + 32)=33 10) O gráfico representa, em função do tempo, a leitura de um termômetro que mede a temperatura de uma substância inicialmente no estado sólido, contida num recipiente. O conjunto é aquecido uniformemente numa chama de gás, a partir do instante zero; depois de algum tempo o aquecimento é desligado. A temperatura de fusão da substância é, em oC: a) 40 b) 45 c) 50 d) 53 e) 55 11) A dilatação térmica dos sólidos é um fenômeno importante em diversas aplicações de engenharia, como construções de pontes, prédios e estradas de ferro. Considere o caso dos trilhos de trem serem de aço, cujo coeficiente de dilatação é α = 11 x 10-6 °C-1. Se a 10°C o comprimento de um trilho é de 30m, de quanto aumentaria o seu comprimento se a temperatura aumentasse para 40°C? ∆L = 30 x 11 x 10-6 x 30 ∆L = 9900 x 10-6 ∆L = 99 x 10-4cm a) 11 x 10-4 m b) 33 x 10-4 m c) 99 x 10-4 m d) 132 x 10-4 m e) 165 x 10-4 m 12) Uma certa quantidade de cháfervente é despejadaemumrecipiente de vidro. Orecipientequebra-se provavelmente devidoa: a) O coeficiente de dilataçãodorecipienteé muitoelevado b) O recipientepermite que ocalorse propague com facilidade c) Dilatação não uniforme do corpo do recipiente d) Pontosde fusãodorecipiente e de ebuliçãodochá sãosemelhantes e) Temperaturadoambiente externo aocopo. A parte da superfície internadovidrose dilatamaisque a parte da superfície externa
  9. 9. FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA Iria Müller Guerrini, 24/08/2001 No Brasil a maior quantidade de energia elétrica produzida provém de usinas hidrelétricas (cerca de 95%). Em regiões rurais e mais distantes das hidrelétricas centrais, têm-se utilizado energia produzida em usinas termoelétricas e em pequena escala, a energia elétrica gerada da energia eólica. Neste artigo vamos dar uma visão geral das fontes alternativas de energia elétrica: hídrica, térmica, nuclear, geotérmica, eólica, marés e fotovoltaica. Energia hídrica Nas usinas hidrelétricas, a energia elétrica tem como fonte principal a energia proveniente da queda de água represada a uma certa altura. A energia potencial que a água tem na parte alta da represa é transformada em energia cinética, que faz com que as pás da turbina girem, acionando o eixo do gerador, produzindo energia elétrica. Utiliza-se a energia hídrica no Brasil em grande escala, devido aos grandes mananciais de água existentes. Atualmente estão sendo discutidas fontes alternativas para a produção de energia elétrica, pois a falta de chuvas está causando um grande déficit na oferta de energia elétrica. A maior usina hidrelétrica do Brasil é a de Itaipu (Foz de Iguaçu) que tem capacidade de 12600 MW (fig.1). Figura 1 - Usina hidrelétrica de Itaipu, na fronteira do Brasil com o Paraguai Energia térmica Nas usinas termoelétricas a energia elétrica é obtida pela queima de combustíveis, como carvão, óleo, derivados do petróleo e, atualmente, também a cana de açúcar (biomassa). A produção de energia elétrica é realizada através da queima do combustível que aquece a água, transformando-a em vapor. Este vapor é conduzido a alta pressão por uma tubulação e faz girar as pás da turbina, cujo eixo está acoplado ao gerador. Em seguida o vapor é resfriado retornando ao estado líquido e a água é reaproveitada, para novamente ser vaporizada.
  10. 10. Vários cuidados precisam ser tomados tais como: os gases provenientes da queima do combustível devem ser filtrados, evitando a poluição da atmosfera local; a água aquecida precisa ser resfriada ao ser devolvida para os rios porque várias espécies aquáticas não resistem a altas temperaturas. No Brasil este é o segundo tipo de fonte de energia elétrica que está sendo utilizado, e agora, com a crise que estamos vivendo, é a que mais tende a se expandir. Energia nuclear Este tipo de energia é obtido a partir da fissão do núcleo do átomo de urânio enriquecido, liberando uma grande quantidade de energia. Urânio enriquecido - o que é isto? Sabemos que o átomo é constituído de um núcleo onde estão situados dois tipos de partículas: os prótons que possuem cargas positivas e os nêutrons que não possuem carga. Em torno do núcleo, há uma região denominada eletrosfera, onde se encontram os elétrons que têm cargas negativas. Átomos do mesmo elemento químico, que possuem o mesmo número de prótons e diferentes número de nêutrons são chamados isótopos. O urânio possui dois isótopos: 235U e 238U. O 235U é o único capaz de sofrer fissão. Na natureza só é possível encontrar 0,7 % deste tipo de isótropo. Para ser usado como combustível em uma usina, é necessário enriquecer o urânio natural. Um dos métodos é “filtrar” o urânio através de membranas muito finas. O 235U é mais leve e atravessa a membrana primeiro do que o 238U. Esta operação tem que ser repetida várias vezes e é um processo muito caro e complexo. Poucos países possuem esta tecnologia para escala industrial. Figura 2- Diagrama do reator de uma Usina Nuclear O urânio é colocado em cilindros metálicos no núcleo do reator que é constituído de um material moderador (geralmente grafite) para diminuir a velocidade dos nêutrons emitidos pelo urânio em desintegração, permitindo as reações em cadeia. O resfriamento do reator do núcleo é realizado através de líquido ou gás que circula através de tubos, pelo seu interior. Este calor retirado é transferido para uma segunda tubulação onde circula água. Por aquecimento esta água se transforma em vapor (a temperatura chega a 320oC) que vai movimentar as pás das turbinas que movimentarão o gerador, produzindo eletricidade (fig. 2). Depois este vapor é liquefeito e reconduzido para a tubulação, onde é novamente aquecido e vaporizado. No Brasil, está funcionado a Usina Nuclear Angra 2 sendo que a produção de energia elétrica é em pequena quantidade que não dá para abastecer toda a cidade do Rio de Janeiro. No âmbito governamental está em discussão a construção da Usina Nuclear Angra 3 por causa do déficit de energia no país. Os Estados Unidos da América lideram a produção de energia nuclear e nos países França, Suécia, Finlândia e Bélgica 50 % da energia elétrica consumida, provém de usinas nucleares. Energia geotérmica
  11. 11. Energia geotérmica é a energia produzida de rochas derretidas no subsolo (magma) que aquecem a água no subsolo. Na Islândia, que é um país localizado muito ao Norte, próximo do Círculo Polar Ártico, com vulcanismo intenso, onde a água quente e o vapor afloram à superfície (gêiseres- fig. 3) ou se encontram em pequena profundidade, tem uma grande quantidade de energia geotérmica aproveitável e a energia elétrica é gerada a partir desta. Figura 3 -Geiseres As usinas elétricas aproveitam esta energia para produzir água quente e vapor. O vapor aciona as turbinas que geram quase 3 000 000 joules de energia elétrica por segundo e a água quente percorre tubulações até chegar às casas. Nos Estados Unidos da América há usinas deste tipo na Califórnia e em Nevada. Em El Salvador, 30% da energia elétrica consumida provém da energia geotérmica. Energia eólica Os moinhos de ventos são velhos conhecidos nossos, e usam a energia dos ventos, isto é, eólica, não para gerar eletricidade, mas para realizar trabalho, como bombear água e moer grãos. Na Pérsia, no século V, já eram utilizados moinhos de vento para bombear água para irrigação. A energia eólica é produzida pela transformação da energia cinética dos ventos em energia elétrica. A conversão de energia é realizada através de um aerogerador que consiste num gerador elétrico acoplado a um eixo que gira através da incidência do vento nas pás da turbina. A turbina eólica horizontal (a vertical não é mais usada), é formada essencialmente por um conjunto de duas ou três pás, com perfis aerodinâmicos eficientes, impulsionadas por forças predominantemente de sustentação, acionando geradores que operam a velocidade variável, para garantir uma alta eficiência de conversão (fig.4). A instalação de turbinas eólicas tem interesse em locais em que a velocidade média anual dos ventos seja superior a 3,6 m/s. Existem atualmente, mais de 20 000 turbinas eólicas de grande porte em operação no mundo (principalmente no Estados Unidos). Na Europa, espera-se gerar 10 % da energia elétrica a partir da eólica, até o ano de 2030. Figura 4 - Vista de campo com equipamentos modernos para aproveitamento da energia dos ventos (eólica). O Brasil produz e exporta equipamentos para usinas eólicas, mas elas ainda são pouco usadas. Aqui se destacam as Usinas do Camelinho (1MW, em MG), de Mucuripe (1,2MW) e da Prainha (10MW) no Ceará, e a de Fernando de Noronha em Pernambuco. Energia das marés
  12. 12. A energia das marés é obtida de modo semelhante ao da energia hidrelétrica. Constrói-se uma barragem, formando-se um reservatório junto ao mar. Quando a maré é alta, a água enche o reservatório, passando através da turbina e produzindo energia elétrica, e na maré baixa o reservatório é esvaziado e água que sai do reservatório, passa novamente através da turbina, em sentido contrário, produzindo energia elétrica (fig. 5). Este tipo de fonte é também usado no Japão e Inglaterra. No Brasil temos grande amplitude de marés, por exemplo, em São Luís, na Baia de São Marcos (6,8m), mas a topografia do litoral inviabiliza economicamente a construção de reservatórios. Figura 5 - Caixa de concreto por onde, no sobe e desce das marés, passa a água do mar cuja energia é aproveitada na geração de eletricidade. Energia fotovoltaica Figura 6 - Painel solar fotovoltaico que usa energia da luz solar para sustentar telefone celular público em local isolado na Austrália. A energia fotovoltaica é fornecida de painéis contendo células fotovoltaicas ou solares que sob a incidência do sol geram energia elétrica. A energia gerada pelos painéis é armazenada em bancos de bateria, para que seja usada em período de baixa radiação e durante a noite (fig. 6). A conversão direta de energia solar em energia elétrica é realizada nas células solares através do efeito fotovoltaico, que consiste na geração de uma diferença de potencial elétrico através da radiação. O efeito fotovoltaico ocorre quando fótons (energia que o sol carrega) incidem sobre átomos (no caso átomos de silício), provocando a emissão de elétrons, gerando corrente elétrica. Este processo não depende da quantidade de calor, pelo contrário, o rendimento da célula solar cai quando sua temperatura aumenta. O uso de painéis fotovoltaicos para conversão de energia solar em elétrica é viável para pequenas instalações, em regiões remotas ou de difícil acesso. É muito utilizada para a alimentação de dispositivos eletrônicos existentes em foguetes, satélites e astronaves. O sistema de co-geração fotovoltaica também é uma solução; uma fonte de energia fotovoltaica é conectada em paralelo com uma fonte local de eletricidade. Este sistema de co-geração voltaica está sendo implantado na Holanda em um complexo residencial de 5000 casas, sendo de 1 MW a capacidade de geração de energia fotovoltaica. Os Estados Unidos, Japão e Alemanha têm indicativos em promover a utilização de energia fotovoltaica em centros urbanos. Na Cidade Universitária - USP - São Paulo, há um prédio que utiliza este tipo de fonte de energia elétrica. No Brasil já é usado, em uma escala significativa, o coletor solar que utiliza a energia solar para aquecer a água e não para gerar energia elétrica.
  13. 13. Exercícios sobre Energia Elétrica 1) Em um chuveiro vemos escrito: (5400 W – 220 V). Isso significaque, ao ser ligado sob tensão de220 V,o aparelho consumiráuma potênciade 5400 W. Supondo queo chuveiro estejaligado sob 220V, calcule, em kWh, a energia consumidaem 2,0 horas de funcionamento. 2. Determine a intensidadeda correnteelétrica de um chuveiro queestá ligado na rede de200 V e tem potênciaelétrica de 4400 W. 3. Determine a intensidadeda correnteelétrica de uma lâmpada incandescentede150 W quefuncionaregularmentena rede de 120 V. 4. Um chuveiro estáligado narede de 220 V. Com a chavena posição “inverno”, ele “puxa”uma corrente elétrica de 25 A e, mudando paraa posição “verão”, acorrentecai para15 A. Determine a potênciadesse chuveiro: a) com a chave naposição “inverno”; b) coma chavenaposição “verão”. Texto para as questões 5, 6 e 7: Uma donadecasapassaroupadurantemeia hora, todos os dias, usando umferro elétrico quefuncionasob tensão de120 V, fornecendo umapotênciade 720 W. 5. A intensidadedecorrentequeatravessao aparelho é de: a) 0,5 A b) 3,5 A c) 6,0 A d) 7,5 A e) 8,0 A 6. A energiaelétrica consumidapelo ferro elétrico, duranteum mês (30 dias), é de: a) 10,8 kWh b)8,8 kWh c) 7,2 kWh d) 7,0 kWh e) 3,8 kWh 7. Se o kWh vale R$ 0,30, o custo mensal (30 dias) devido à utilização do aparelho é de: a) R$ 3,00 b) R$ 3,24 c) R$ 3,98 d) R$ 30,00 e) R$ 32,40 Exercícios sobre Energia Elétrica 1) Em um chuveiro vemos escrito: (5400 W – 220 V). Isso significaque, ao ser ligado sob tensão de220 V,o aparelho consumiráuma potênciade 5400 W. Supondo queo chuveiro estejaligado sob 220V, calcule, em kWh, a energia consumidaem 2,0 horas de funcionamento. 2. Determine a intensidadeda correnteelétrica de um chuveiro queestá ligado na rede de200 V e tem potênciaelétrica de 4400 W. 3. Determine a intensidadeda correnteelétrica de uma lâmpada incandescentede150 W quefuncionaregularmentena rede de 120 V. 4. Um chuveiro estáligado narede de 220 V. Com a chavena posição “inverno”, ele “puxa”uma correnteelétrica de 25 A e, mudando paraa posição “verão”, acorrentecai para15 A. Determine a potênciadessechuveiro: a) com a chave naposição “inverno”; b) com a chavena posição “verão”. Texto para as questões 5, 6 e 7: Uma donadecasapassaroupadurantemeia hora, todos os dias, usando umferro elétrico quefuncionasob tensão de120 V, fornecendo umapotênciade 720 W. 5. A intensidadedecorrentequeatravessao aparelho é de: a) 0,5 A b) 3,5 A c) 6,0 A d) 7,5 A e) 8,0 A 6. A energiaelétrica consumidapelo ferro elétrico, duranteum mês (30 dias), é de: a) 10,8 kWh b)8,8 kWh c) 7,2 kWh d) 7,0 kWh e) 3,8 kWh 7. Se o kWh vale R$ 0,30, o custo mensal (30 dias) devido à utilização do aparelho é de: a) R$ 3,00 b) R$ 3,24 c) R$ 3,98 d) R$ 30,00 e) R$ 32,40 Exercícios sobre Energia Elétrica 1) Em um chuveiro vemos escrito: (5400 W – 220 V). Isso significaque, ao ser ligado sob tensão de220 V,o aparelho consumiráuma potênciade 5400 W. Supondo queo chuveiro estejaligado sob 220V, calcule, em kWh, a energia consumidaem 2,0 horas de funcionamento. 2. Determine a intensidadeda correnteelétrica de um chuveiro queestá ligado na rede de200 V e tem potênciaelétrica de 4400 W. 3. Determine a intensidadeda correnteelétrica de uma lâmpada incandescentede150 W quefuncionaregularmentena rede de 120 V. 4. Um chuveiro estáligado narede de 220 V. Com a chavena posição “inverno”, ele “puxa”uma correnteelétrica de 25 A e, mudando paraa posição “verão”, acorrentecai para15 A. Determine a potênciadessechuveiro: a) com a chave naposição “inverno”; b) com a chavena posição “verão”. Texto para as questões 5, 6 e 7: Uma donadecasapassaroupadurantemeia hora, todos os dias, usando umferro elétrico quefuncionasob tensão de120 V, fornecendo umapotênciade 720 W. 5. A intensidadedecorrentequeatravessao aparelho é de: a) 0,5 A b) 3,5 A c) 6,0 A d) 7,5 A e) 8,0 A 6. A energiaelétrica consumidapelo ferro elétrico, duranteum mês (30 dias), é de: a) 10,8 kWh b)8,8 kWh c) 7,2 kWh d) 7,0 kWh e) 3,8 kWh 7. Se o kWh vale R$ 0,30, o custo mensal (30 dias) devido à utilização do aparelho é de: a) R$ 3,00 b) R$ 3,24 c) R$ 3,98 d) R$ 30,00 e) R$ 32,40
  14. 14. Exercícios sobre Energia Elétrica – Enem 1) (ENEM-MEC-010) Observe atabelaseguinte.Elatrazespecificaçõestécnicasconstantesno manual de instruçõesfornecido pelofabricante de umatorneiraelétrica.Considerandoque omodelode maiorpotênciadaversão220 V da torneirasuprema foi inadvertidamente conectadaaumarede com tensãonominal de 127 V,e que o aparelhoestáconfiguradoparatrabalharem sua máximapotência.Qual ovaloraproximadodapotênciaaoligara torneira? a) 1.830 W b) 2.800 W c) 3.200 W d) 4.030 W e) 5.500 W 2) (ENEM-MEC-010) A eficiência de um processo de conversão de energia é definida como a razão entre a produção de energia ou trabalho útil e o total de energia no processo. A figura mostra um processo em várias etapas. Nesse caso, a eficiência geral será igual ao produto das eficiências das etapas individuais. A entrada de energia que não se transforma em trabalho útil é perdida sob formas não utilizáveis (como resíduos de calor). Aumentar a eficiência dos processos de conversão de energia implica economizar recursos e combustíveis. Das propostas seguintes, qual resultará em maior aumento da eficiência geral do processo? a) Aumentaraquantidade de combustível paraa queimanausinade força. b)Utilizarlâmpadasincandescentes,que gerampoucocalore muitaluminosidade. c) Manter o menornúmeropossível de aparelhoselétricosnasmoradias. d) Utilizarcabos com menordiâmetronaslinhasde transmissãoafimeconomizaromaterial condutor. e) Utilizarmateriaiscommelhorespropriedadescondutorasnaslinhasde transmissãoe lâmpadasfluorescentesnasmoradias. 3) (ENEM-MEC-010) A instalaçãoelétricade umacasa envolve váriasetapas,desdeaalocaçãodos dispositivos,instrumentose aparelhoselétricos,até aescolhadosmateriaisque acompõem, passandopelodimensionamentodapotênciarequerida,da fiaçãonecessária,doseletrodutos*,entre outras. Para cada aparelhoelétricoexiste umvalorde potênciaassociado.Valorestípicosde potênciaspara algunsaparelhossão apresentadosnatabelaseguinte.
  15. 15. *Eletrodutossãocondutospor onde passaa fiaçãode umainstalaçãoelétrica,coma finalidadede protegê-la. A escolhadaslâmpadasé essencial paraa obtençãode uma boailuminação.A potênciada lâmpadadeveráserde acordocom o tamanhodo cômodoiluminado.Oquadroa seguirmostraa relaçãoentre as áreas doscômodos(emm2 ) e as potênciasdas lâmpadas(emW),e foi utilizadocomoreferênciaparao primeiropavimentode umaresidência. Obs.:Para efeitosde cálculosdasáreas,asparedessãodesconsideradas. Considerandoaplantabaixafornecida,comtodososaparelhosemfuncionamento,apotênciatotal,emwatts,seráde: a) 4.070 b) 4.270 c) 4.320 d) 4.390 e) 4.470 4) (ENEM-MEC) Podemosestimaroconsumode energiaelétricade umacasa considerandoasprincipaisfontesdesse consumo. Pense nasituaçãoemque apenasos aparelhosque constamda tabelaa seguirfossemutilizadosdiariamente damesmaforma. Tabela:A tabelafornece apotênciae o tempoefetivode usodiáriode cada aparelhodoméstico. Supondo que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1kWh é R$ 0,40, o consumo de energia elétrica mensal dessa casa, é de aproximadamente a) R$ 135. b) R$ 165. c) R$ 190. d) R$ 210. e) R$ 230. 5) (ENEM-MEC) "...OBrasil tempotencial paraproduzirpelomenos15 mil megawattsporhora de energiaapartir de fontes alternativas”. Somente nos Estadosda regiãoSul,opotencial de geraçãode energiaporintermédiodassobrasagrícolase florestaisé de 5.000 megawattsporhora. Para se ter uma idéiadoque issorepresenta,ausinahidrelétricade Ita,uma dasmaioresdo país,na divisaentre oRioGrande do Sul e SantaCatarina,gera 1.450 megawattsde energiaporhora." Esse texto,transcritode um jornal de grande circulação,contém, pelomenos,UMERRO CONCEITUAL ao apresentarvaloresde produçãoe de potencial de geraçãode energia.Esse erro consiste em a) apresentarvaloresmuitoaltosparaa grandezaenergia. b) usar unidade megawattparaexpressarosvaloresde potência. c) usar unidadeselétricasparabiomassa. d) fazer usoda unidade incorretamegawattporhora. e) apresentarvaloresnuméricosincompatíveiscomasunidades.
  16. 16. Exercícios sobre Energia Elétrica – Enem 1) (ENEM-MEC-010) Observe a tabela seguinte. Ela traz especificações técnicas constantes no manual de instruções fornecido pelo fabricante de uma torneira elétrica. Considerando que o modelo de maior potência da versão 220 V da torneira suprema foi inadvertidamente conectada a uma rede com tensão nominal de 127 V, e que o aparelho está configurado para trabalhar em sua máxima potência. Qual o valor aproximado da potência ao ligar a torneira? a) 1.830 W b) 2.800 W c) 3.200 W d) 4.030 W e) 5.500 W 2) 31-(ENEM-MEC-010) A eficiência de um processo de conversão de energia é definida como a razão entre a produção de energia ou trabalho útil e o total de energia no processo. A figura mostra um processo em várias etapas. Nesse caso, a eficiência geral será igual ao produto das eficiências das etapas individuais. A entrada de energia que não se transforma em trabalho útil é perdida sob formas não utilizáveis (como resíduos de calor). Aumentar a eficiência dos processos de conversão de energia implica economizar recursos e combustíveis. Das propostas seguintes, qual resultará em maior aumento da eficiência geral do processo? a) Aumentaraquantidade de combustível paraa queimanausinade força. b)Utilizarlâmpadasincandescentes,que gerampoucocalore muitaluminosidade. c) Manter o menornúmeropossível de aparelhoselétricosnasmoradias. d) Utilizarcabos com menordiâmetronaslinhasde transmissãoafimeconomizaromaterial condutor. e) Utilizarmateriaiscommelhorespropriedadescondutorasnas linhasde transmissãoe lâmpadasfluorescentesnasmoradias. A melhora das propriedades condutoras dos materiais utilizados nas linhas de transmissão leva a uma diminuição da resistência elétrica destas, reduzindo as perdas de energia e aumentando a eficiência geral. • Para uma mesma intensidade luminosa, lâmpadas fluorescentes consomem menos energia elétrica que lâmpadas
  17. 17. incandescentes, resultando em melhora da eficiência geral. As lâmpadasfluorescentesproduzemmaiorluminosidadeutilizandoamesmapotênciae materiaiscommelhores características condutorasreduzemaperdade energia por calor(efeitoJoule) --- R- E 3) (ENEM-MEC-010) A instalação elétrica de uma casa envolve várias etapas, desde a alocação dos dispositivos, instrumentos e aparelhos elétricos, até a escolha dos materiais que a compõem, passando pelo dimensionamento da potência requerida, da fiação necessária, dos eletrodutos*, entre outras. Para cada aparelho elétrico existe um valor de potência associado. Valores típicos de potências para alguns aparelhos são apresentados na tabela seguinte. *Eletrodutossãocondutospor onde passaa fiaçãode umainstalaçãoelétrica,coma finalidadede protegê-la. A escolhadaslâmpadasé essencial paraa obtençãode uma boailuminação.A potênciadalâmpadadeveráserde acordocom o tamanhodo cômodoiluminado.Oquadroa seguirmostraa relaçãoentre as áreas doscômodos(emm2 ) e as potênciasdas lâmpadas(emW),e foi utilizadocomoreferênciaparao primeiropavimentode umaresidência. Obs.: Para efeitos de cálculos das áreas, as paredes são desconsideradas. Considerando a planta baixa fornecida, com todos os aparelhos em funcionamento, a potência total, em watts, será de: a) 4.070 b) 4.270 c) 4.320 d) 4.390 e) 4.470 A potênciatotal de todosos aparelhos,excetuando-seaslâmpadas,é:50 + 120 + 200 + 200 + 500 + 3000 = 4070 W Com base na tabela2 determina-seapotênciadaslâmpadas: Cozinha(áreade 9m2 (3m x 3m)) : lâmpadacom potênciade 100 W Corredor(áreade 1,35 m2 (1,5m x 0,9 m)) : lâmpadacom potênciade 60 W Sala(área de 8,4 m2 (2,8m x 3m)) : lâmpadacom potênciade 100 W Banheiro(áreade 3,15m2 (1,5m x 2,1m)): lâmpadacom potênciade 60W Potênciatotal daslâmpadas:320W Potênciatotal:4070 W + 320 W = 4390 W Resp.:D
  18. 18. 4) (ENEM-MEC) Podemos estimar o consumo de energia elétrica de uma casa considerando as principais fontes desse consumo. Pense na situação em que apenas os aparelhos que constam da tabela a seguir fossem utilizados diariamente da mesma forma. Tabela: A tabela fornece a potência e o tempo efetivo de uso diário de cada aparelho doméstico. Supondo que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1kWh é R$ 0,40, o consumo de energia elétrica mensal dessa casa, é de aproximadamente a) R$ 135. b) R$ 165. c) R$ 190. d) R$ 210. e) R$ 230. EAR = 1,5 x 8 = 12 kwh ECH3,3 x 1/3 = 1,1 kwh EF= 0,2 x 10 = 2 kwh EG= 0,35 x 10 = 3,5 kwh EL= 0,1 x 6 = 0,6 kwh A energia consumida diariamente é calculada somando os valores anteriores: E = 12 + 1,1 + 2 + 3,5 + 0,6 E = 19,2 kwh Etotal = 19,2 x 30 = 576 kwh Como cada 1 kwh custa R$ 0,40, então a energia total custa: 576 x 0,4 =230,4 5) (ENEM-MEC) "...OBrasil tempotencial paraproduzirpelomenos15 mil megawattsporhora de energiaapartir de fontes alternativas”. Somente nosEstadosda regiãoSul,opotencial de geraçãode energiaporintermédiodassobrasagrícolas e florestaisé de 5.000 megawattsporhora. Para se ter uma idéiadoque issorepresenta,ausinahidrelétricade Ita,uma dasmaioresdo país,na divisaentre oRioGrande do Sul e SantaCatarina,gera 1.450 megawattsde energiaporhora." Esse texto,transcritode um jornal de grande circulação,contém, pelomenos,UMERRO CONCEITUAL ao apresentarvaloresde produçãoe de potencial de geraçãode energia.Esse erroconsiste em a) apresentarvaloresmuitoaltosparaa grandezaenergia. b) usar unidade megawattparaexpressarosvaloresde potência. c) usar unidadeselétricasparabiomassa. d) fazeruso da unidade incorreta megawatt por hora. e) apresentarvaloresnuméricosincompatíveiscomasunidades. A energiaelétricaé expressaporE=Po.Δt,medidaem megawatts.horaMW.he não megawattsporhora (MW/h)
  19. 19. Exercícios de Física 1-(ENEM-MEC-011) Um curiosoestudante,empolgadocoma aulade circuito elétricoque assistiunaescola,resolvedesmontarsua lanterna.Utilizando-sedalâmpadae da pilha,retiradasdoequipamento,e de umfiocomas extremidadesdescascadas,fazas seguintesligaçõescomaintençãode acendera lâmpada; Tendopor base os esquemasmostrados,emquaiscasosalâmpadaascendeu? A. (1),(3),(6) B. (3),(4),(5) C.(1), (3),(5) D. (1), (3),(7) E. (1), (2),(5) 02-(ENEM-MEC) A distribuiçãomédia,portipode equipamento,doconsumode energiaelétricanasresidênciasnoBrasil é apresentadano gráfico. Em associaçãocom os dadosdo gráfico,considere asvariáveis: I. Potênciadoequipamento. II.Horas de funcionamento. III.Númerode equipamentos. O valordas fraçõespercentuaisdoconsumode energiadependede a) I,apenas. b) II, apenas. c) I e II,apenas. d) II e III,apenas. e) I,II e III. 03-(ENEM-MEC) Entre as inúmerasrecomendaçõesdadasparaa economiade energiaelétricaemumaresidência,destacamosasseguintes: - Substitualâmpadasincandescentesporfluorescentescompactas.-Evite usarochuveiroelétricocomachave na posição "inverno"ou"quente". - Acumule umaquantidade de roupaparaser passadaa ferroelétricode umasó vez. - Evite o usode tomadas múltiplasparaligarváriosaparelhos simultaneamente. - Utilize,nainstalaçãoelétrica,fiosde diâmetrosrecomendadosàssuasfinalidades. A característica comuma todas essasrecomendaçõesé apropostade economizarenergiaatravésdatentativade,nodia-a-dia, reduzir a) a potênciadosaparelhose dispositivoselétricos. b) o tempode utilizaçãodosaparelhose dispositivos. c) o consumode energiaelétricaconvertidaemenergiatérmica. d) o consumode energiatérmicaconvertidaemenergiaelétrica. e) o consumode energiaelétrica atravésde correntesde fuga. 04 - A nossamatrizenergéticaé eminentemente de origemhidráulica.Asnossasusinas,comoItaipú,Sobradinho, PauloAfonso e Tucuruí, estãolocalizadasagrandesdistânciasdoscentrosconsumidoresde energia,fazendonecessáriaatransmissãode
  20. 20. energiaatravésde extensaslinhas.A escolhaporesse tipode transmissão,emaltatensãoe corrente alternadade baixa intensidade,ocorre porque: I. A transmissãode grande potênciaembaixatensãoe corrente de baixaintensidade é economicamente viável. II.A transmissãoemcorrente de altaintensidade e baixatensãodemandariaumagrande perdade potênciadevidoao aquecimentodaslinhasde transmissão. III.A transmissãoemcorrente alternadapermiteoabaixamentosimplificado datensãoatravésde transformadoresnas estaçõesabaixadorasdoscentrosconsumidores. a) I,apenas. b) II,apenas. c) III,apenas. d) I e III, apenas. e) IIe III,apenas. 05 - -(ENEM-MEC) A resistênciaelétricae as dimensõesdocondutor A relaçãoda resistênciaelétricacomas dimensõesdocondutorfoi estudadaporumgrupode cientistaspormeiode vários experimentosde eletricidade.Elesverificaramque existe proporcionalidade entre:resistência(R) e comprimento(ℓ),dadaa mesmasecçãotransversal (A);resistência(R) e áreada secçãotransversal (A),dadoomesmocomprimento(ℓ) e comprimento(ℓ) e áreada secçãotransversal (A),dadaa mesmaresistência(R). Considerandoosresistorescomofios,pode-se exemplificaroestudodasgrandezasque influemnaresistênciaelétrica utilizandoasfigurasseguintes. As figurasmostramque as proporcionalidadesexistentesentre resistência(R) e comprimento(ℓ),resistência(R) e área da secçãotransversal (A),e entre comprimento(ℓ) e áreada secçãotransversal (A) são,respectivamente, a) direta,diretae direta. b) direta,diretae inversa. c) direta,inversae direta. d) inversa,diretae direta. e) inversa,diretae inversa. 06 - Nos choque elétricos, as correntes que fluem através do corpo humano podem causar danos biológicos que, de acordo com a intensidade da corrente, são classificados segundo a tabela abaixo. Considerando que a resistência do corpo em situação normal é da ordem de 1500 Ω, em qual das faixas acima se enquadra uma pessoa sujeita a uma tensão elétrica de 220 V? a) I b) II c) III d) IV e) n.d.a
  21. 21. Exercícios de Física 1-(ENEM-MEC-011) Um curiosoestudante,empolgadocomaaula de circuito elétricoque assistiunaescola,resolvedesmontar sua lanterna.Utilizando-sedalâmpadae da pilha,retiradasdoequipamento,e de umfiocomas extremidadesdescascadas,faz as seguintesligaçõescomaintençãode acendera lâmpada; Tendopor base os esquemasmostrados,emquaiscasosalâmpadaascendeu? A. (1),(3),(6) B. (3),(4),(5) C.(1), (3),(5) D. (1), (3),(7) E. (1), (2),(5) Para você acendera lâmpadaeladeve sersubmetidaauma diferençade potencial (tensão,voltagem)e, consequentemente percorridapor corrente elétrica --- osdoispólosdalâmpadasão a parte inferiordarosca (pontoI) e a parte lateral dalâmpada (pontoL) --- os doispólosdapilhaestãoindicadosnafigura --- para que a lâmpadaacendao ponto L deve estarligadosaum dos pólosdapilhae o pontoI da lâmpadaao outropóloda pilha,oque ocorre nas situações1,3 e 7 --- R- D. 02-(ENEM-MEC) A distribuiçãomédia,portipode equipamento,doconsumode energiaelétricanasresidênciasnoBrasil é apresentadanográfico. Em associaçãocom os dadosdo gráfico,considere asvariáveis: I. Potênciadoequipamento. II.Horas de funcionamento. III.Númerode equipamentos. O valordas fraçõespercentuaisdoconsumode energiadependede a) I,apenas. b) II, apenas. c) I e II,apenas. d) II e III,apenas. e) I,II e III. Quantomaior o númerode equipamentoselétricos,maioroconsumode energia(III) --- observe naexpressãoW=Po.Δtque o consumode energiaW depende tambémdapotênciadoequipamentoPo (I) e dotempoΔt de funcionamento(II) --- R- E 03-(ENEM-MEC) Entre as inúmerasrecomendaçõesdadasparaa economiade energiaelétricaemumaresidência,destacamos as seguintes: - Substitualâmpadasincandescentesporfluorescentescompactas.-Evite usarochuveiroelétricocomachave na posição "inverno"ou"quente". - Acumule umaquantidade de roupaparaser passadaa ferroelétricode umasó vez. - Evite o usode tomadas múltiplasparaligarváriosaparelhossimultaneamente. - Utilize,nainstalaçãoelétrica,fiosde diâmetrosrecomendadosàssuasfinalidades.
  22. 22. A característica comuma todas essasrecomendaçõesé apropostade economizarenergiaatravésdatentativade,no dia-a-dia, reduzir a) a potênciadosaparelhose dispositivoselétricos. b) o tempode utilizaçãodosaparelhose dispositivos. c) o consumode energiaelétricaconvertidaemenergiatérmica. d) o consumode energiatérmicaconvertidaemenergiaelétrica. e) o consumode energiaelétricaatravésde correntesde fuga. Observe que em cada uma das recomendaçõesvocê está tentandodiminuiro efeitoJoule,ouseja, a transformação de energiaelétricaem térmica --- R- C 04 - A nossamatrizenergéticaé eminentemente de origemhidráulica.Asnossasusinas,comoItaipú,Sobradinho, PauloAfonso e Tucuruí, estãolocalizadasagrandesdistânciasdoscentrosconsumidoresde energia,fazendonecessáriaa transmissãode energiaatravésde extensaslinhas.A escolha poresse tipode transmissão,emaltatensãoe corrente alternadade baixa intensidade,ocorre porque: I. A transmissãode grande potênciaembaixatensãoe corrente de baixaintensidade é economicamente viável. II.A transmissãoemcorrente de altaintensidade e baixatensãodemandariaumagrande perdade potênciadevidoao aquecimentodaslinhasde transmissão. III.A transmissãoemcorrente alternadapermiteoabaixamentosimplificadodatensãoatravésde transformadoresnas estaçõesabaixadorasdos centrosconsumidores. a) I,apenas. b) II,apenas. c) III,apenas. d) I e III, apenas. e) IIe III,apenas. A tensãoalternadaproduzidapelosgeradoresnausinahidrelétricaé relativamente baixa.Assim, paraque se possaabastecer diferentescentrosutilizandolinhasde transmissão,essatensãoé aumentadaaté centenasoumilharesde kV pormeiode transformadores.Aoatingiroscentrosde consumo,a tensãoé reduzida,porexemplo,aalgumasdezenasde kV,pelos transformadoresdassubestaçõese distribuídaparao público. A tensãode transmissãoé elevadae acorrente diminuída porque assimse podemutilizarfioscondutoresmaisfinos(maisleves,maisbaratos) jáque,paraque a potênciasejaamesma (P=Ui) se você aumentara tensão(U) você deve diminuiracorrente i. R- E 05 - -(ENEM-MEC) A resistênciaelétricae as dimensõesdocondutor A relaçãoda resistênciaelétricacomas dimensõesdocondutorfoi estudadaporumgrupode cientistaspormeiode vários experimentosde eletricidade.Elesverificaramque existe proporcionalidade entre:resistência(R) e comprimento(ℓ),dadaa mesmasecçãotransversal (A);resistência(R) e áreada secçãotransversal (A),dadoomesmocomprimento(ℓ) e comprimento(ℓ) e áreada secçãotransversal (A),dadaa mesmaresistência(R). Considerandoosresistorescomofios,pode-se exemplificaroestudodasgrandezasque influemnaresistênciaelétrica utilizandoasfigurasseguintes. As figuras mostramque as proporcionalidadesexistentesentre resistência(R) e comprimento(ℓ),resistência(R) e área da secçãotransversal (A),e entre comprimento(ℓ) e áreada secçãotransversal (A) são,respectivamente, a) direta,diretae direta. b) direta,diretae inversa. c) direta,inversae direta. d) inversa,diretae direta. e) inversa,diretae inversa. 1. Quando a área da secção transversal (A) permanece constante, o comprimento (L) do fio dobra e a resistência (R) dobra. Portanto, trata-se de uma divisão diretamente proporcional. então, a proporcionalidade entre ℓ e R é direta. 2. Quando o comprimento (L) do fio permanece constante, a área da secção transversal (A) dobra e a resistência (R) se reduz a metade. Trata-se de uma divisão inversamente proporcional. a proporcionalidade entre A e R é inversa.
  23. 23. 3. Quando a resistência (R) permanece constante, a área da secção transversal (A) dobra assim como o comprimento (L) do fio. Teremos uma divisão diretamente proporcional. a proporcionalidade entre ℓ e A é direta. 06 - Nos choque elétricos, as correntes que fluem através do corpo humano podem causar danos biológicos que, de acordo com a intensidade da corrente, são classificados segundo a tabela abaixo. Considerando que a resistência do corpo em situação normal é da ordem de 1500 Ω, em qual das faixas acima se enquadra uma pessoa sujeita a uma tensão elétrica de 220 V? a) I b) II c) III d) IV e) n.d.a
  24. 24. CORRENTE ELÉTRICA Um condutor metálico,que temacaracterística de ter elétronslivres,quandoé conectadoaumpólopositivo,e emsuaoutra extremidadeaumpólo negativo,esseselétronsinicialmente livre e desordenadosiniciamummovimentoordenadoe emum sentido –a corrente elétrica. Assimpodemosdefinircomomovimentoordenadode cargaselétricas. SentidodaCorrente Elétrica Para o sentidodacorrente temosque diferenciaro sentidoreal do sentidoconvencional. Intensidade da corrente elétrica Observandooselétronsque passamporumasecção transversal de umfiopodemosmediraquantidade médiade elétronsque passampelofio,assima intensidade médiadacorrente elétricai numcondutoremum intervalode tempoΔt,é definidocomo: i = Q/Δt Corrente contínua e alternada Se considerarmosumgráficoi x t (intensidade de corrente elétricaportempo),podemosclassificaracorrente conforme acurva encontrada,ouseja: Corrente contínua Uma corrente é consideradacontínuaquandonão alteraseusentido,ouseja,é sempre positivaousempre negativa. A maiorparte dos circuitoseletrônicostrabalhacomcorrente contínua,emboranemtodastenhamo mesmo"rendimento", quantoà sua curva no gráficoi x t,a corrente contínuapode serclassificadapor: Diz-se que uma corrente contínua é constante, se seu gráfico for dado por um segmento de reta constante, ou seja, não variável. Este tipo de corrente é comumente encontrado em pilhas e baterias. Corrente alternada
  25. 25. Dependendodaformacomo é gerada a corrente,estaé invertidaperiodicamente,ouseja,oraé positivae ora é negativa, fazendocomque os elétronsexecutemummovimentode vai-e-vem. Este tipode corrente é o que encontramosquandomedimosacorrente encontradanarede elétricaresidencial,ouseja,a corrente medidanastomadade nossa casa. RESISTENCIA ELÉTRICA A resistência elétrica é a dificuldade que a corrente elétrica encontra quando passa por um condutor de eletricidade. Se fizermosumaligaçãocom diferentesfioscondutores,auma mesmafonte de energia,veremosque ascorrentesobtidas serãodiferentesumasdasoutras.Issose dá pelofatode o própriofiooferecer“dificuldades”àpassagemda corrente elétri ca. Com a finalidadede mediressa“dificuldade”,definiu-se umanovagrandeza:aresistênciado condutor. Os resistores são elementosde circuitoque consomemenergiaelétrica,convertendo-aintegralmenteemenergiatérmica.A conversãode energiaelétricaemenergiatérmicaé chamadade EfeitoJoule. Os resistorespodemserencontradosemváriosobjetos,comoporexemplo,nochuveiro,nalâmpada,etc.A figuraabaixonos mostra comoos resistoressãorepresentadosemumcircuitoelétrico. Representação de resistores através de símbolos A resistência elétrica (R) pode ser definida pela seguinte equação: Primeira lei de Ohm Observou-se experimentalmente em alguns resistores, que a corrente estabelecida em um circuito é diretamente proporcional à tensão aplicada e inversamente proporcional à resistência dos dispositivos do circuito e dos fios que os conectavam. Ou seja: quanto maior a tensão do gerador, maior a corrente e quanto maior a resistência, menor a corrente. Essa relação é expressa matematicamente por: emque:U é a tensão R é a resistência i é a corrente No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida da resistência elétrica é ohm, cujo símbolo é ? (ômega). O nome dessa unidade é uma homenagem ao físico George Simon Ohm.
  26. 26. Associações de resistores Em muitoscasospodem-se ligarváriosresistoresnumcircuitoelétricoque porsuavezpodemsersubstituídosporapenasum resistor.Oresistorque substitui osváriosresistoresassociados,semque acorrente elétricadocircuitosejaalterada,é denominadoresistorequivalente. Associação em série A associaçãoemsérie é caracterizadapor ter os resistoresligadosumemseguidadooutrode modoque a corrente emcadaum sejaa mesma. Característicasda associaçãosérie 1- Todos osresistoressão ligadosumemseguidaaooutro. 2- A intensidadetotal dacorrente elétricai é a mesmaemtodosos resistores: i = i1 = i2 = i3 3- A tensãototal (U),na associação,é igual à somadas tensõesemcada resistor. U = U1 + U2 + U3 4- A resistênciaequivalente (Req) é igual àsoma das resistênciasparciais. Req = R1 + R2 + R3 De fato,se U = U1 + U2 + U3, emque U = Req . i Assim: U = U1 + U2 + U3 Req . i = R1 . i + R2 . i + R3 . i como i = i1 = i2 = i3,então: Req = R1 + R2 + R3 1º exemplo:Doisresistoressãoassociadosemsérie conformeoesquemaaseguir. Determine: a) a resistênciaequivalente daassociação b) a intensidade dacorrente elétricaemcadaresistor; c) a tensãoelétricaemcada resistor.
  27. 27. Associação em paralelo A associaçãoemparaleloé caracterizadapor ter osresistoresligadospelosseusterminais,emque,todospossuemuma extremidadeligadaemA e a outra extremidade ligadaemB. Característicasda associaçãosérie 1- Os resistoressãoassociadospelosseusterminais. 2- A tensãototal U de toda a associação(entre A e B) é a mesmapara todosos resistores: U = U1 = U2 = U3 3- A corrente total i é a somadas correntesparciais: i = i1 + i2 + i3 4- O inversodaresistência equivalente (Req) é igual àsoma dosinversosdasresistênciasparciais. 2º exemplo:Qual aresistênciaequivalente daassociaçãoa seguir?
  28. 28. Exercícios 1) três resistores de resistências R1 = 60 Ω, R2 = 30 Ω e R3 = 20 Ω, estão associados em paralelo, sendo submetidos à ddp de 120 V. Determine: a) resistência equivalente da associação. b) a intensidade de corrente em cada resistor. c) a intensidade total da corrente. 2 – As lâmpadas de uma residência e os eletrodomésticos devem ser associados em série ou em paralelo? Justifique. 3 – Considere a associação da figura. Determine: a) A intensidade total da corrente no circuito; b) A intensidade da corrente em cada resistor. 4) – A figura abaixo mostra quatro passarinhos pousados em um circuito no qual uma bateria de automóvel alimenta duas lâmpadas. Ao ligar-se a chave S, o passarinho que pode receber um choque elétrico é o de número: a) I b) II c) III d) IV e) I e III 5 – Quando vários aparelhos elétricos estão em funcionamento, é possível desligar um deles e os demais continuarem em operação normal. Suponha que toda a rede elétrica seja ligada a um disjuntor que limita a corrente de entrada para evitar um superaquecimento dos fios elétricos da rede. Analise as afirmativas. I. Para a ligação dos aparelhos na rede elétrica é feita uma associação de resistências elétricas em paralelo. II. A ligação dos aparelhos na rede elétrica não é feita em série, pois, se assim fosse,a interrupção da correnteelétrica em um deles acarretaria o desligamento de todos os outros. III. Todos os aparelhos são submetidos à mesma tensão. IV. Quanto maior o número de aparelhos ligados, menor será a resistência total do circuito elétrico e, consequentemente, maior será a corrente total na entrada e maior o valor da conta de energia elétrica a ser paga no final do mês . São corretas: a) Todas b) I, II e III c) I e II d) II, III e IV e) I, III e IV 6) Três resistores de resistências elétricas iguais a R1= 20Ω; R2 = 30 Ω e R3= 10 Ω estão associados em série e 120 V é aplicado à associação. Determinar: a) a resistência do resistor equivalente; b) a corrente elétrica em cada resistor; c) a voltagem em cada resistor; d) a potência total consumida pelos resistores
  29. 29. 7) Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são constituídos de um material de baixo ponto de fusão, como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente elétrica igual ou maior do que aquele que são capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma série de fusíveis e os valores de corrente por eles suportados. Um farol usa uma lâmpada de gás halogênio de 55 W de potência que opera com 36 V. Os dois faróis são ligados separadamente, com um fusível para cada um, mas, após um mau funcionamento, o motorista passou a conectá-los em paralelo, usando apenas um fusível. Dessa forma, admitindo-se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor de fusível adequado para proteção desse novo circuito é o: a) azul. b) preto. c) laranja. d) amarelo. e) vermelho. 8) Um lojista, desejando iluminar a árvore de Natal por ocasião das festas natalinas, procurou e encontrou em um estoque uma caixa com dezenas de pequenas lâmpadas coloridas de 15V cada uma. Sabendo-se que a rede elétrica apresenta, no local, um valor de 117V, quantas lâmpadas, no mínimo, o lojista deverá ligar em série para iluminar a árvore de Natal? a) 5 b) 6 c) 7 d) 8 e) 9 9) Duas lâmpadas iguais, de 12V cada uma, estão ligadas a uma bateria de 12V, como mostra a figura. Estando o interruptor C aberto, as lâmpadas acendem com intensidades iguais. Ao fechar o interruptor C, observamos que: a) A apaga e B brilha mais intensamente b) A apaga e B mantém o brilho c) A apaga e B apaga d) B apaga e A brilha mais intensamente e) B apaga e A mantém o brilho 10) Uma estudante quer utilizar uma lâmpada (dessas de lanterna de pilhas) e dispõe de uma bateria de 12 V. A especificação da lâmpada indica que a tensão de operação é 4,5 V e a potência elétrica utilizada durante a operação é de 2,25 W. Para que a lâmpada possa ser ligada à bateria de 12 V, será preciso colocar uma resistência elétrica, em série, de aproximadamente: a) 0,5 Ω b) 4,5 Ω c) 9,0 Ω d) 12 Ω e) 15 Ω 11) No circuito representado na figura, tem -se duas lâmpadas incandescentes idênticas, L1 e L2, e três fontes idêntica, de mesma tensão V. Então, quando a chave é fechada, a) apagam-se as duas lâmpadas. b) o brilho da L1 aumenta e o da L2 permanece o mesmo. c) o brilho da L2 aumenta e o da L1 permanece o mesmo. d) o brilho das duas lâmpadas aumenta. e) o brilho das duas lâmpadas permanece o mesmo.
  30. 30. Exercícios 1) Três resistores de resistências R1 = 60 Ω, R2 = 30 Ω e R3 = 20 Ω, estão associados em paralelo, sendo submetidos à ddp de 120 V. Determine: a) resistência equivalente da associação. b) a intensidade de corrente em cada resistor. c) a intensidade total da corrente. 2 – As lâmpadas de uma residência e os eletrodomésticos devem ser associadas em série ou em paralelo? Justifique. 3 – Considere a associação da figura. Determine: a) A intensidade total da corrente no circuito; b) A intensidade da corrente em cada resistor. 4) – A figura abaixo mostra quatro passarinhos pousados em um circuito no qual uma bateria de automóvel alimenta duas lâmpadas. Ao ligar-se a chave S, o passarinho que pode receber um choque elétrico é o de número: a) I b) II c) III d) IV e) I e III 5 – Quando vários aparelhos elétricos estão em funcionamento, é possível desligar um deles e os demais continuarem em operação normal. Suponha que toda a rede elétrica seja ligada a um disjuntor que limita a corrente de entrada para evitar um superaquecimento dos fios elétricos da rede. Analise as afirmativas. I. Para a ligação dos aparelhos na rede elétrica é feita uma associação de resistências elétricas em paralelo. II. A ligação dos aparelhos na rede elétrica não é feita em série, pois, se assim fosse, a interrupção da corrente elétrica em um deles acarretaria o desligamento de todos os outros. III. Todos os aparelhos são submetidos à mesma tensão. IV. Quanto maior o número de aparelhos ligados, menor será a resistência total do circuito elétrico e, consequentemente, maior será a corrente total na entrada e maior o valor da conta de energia elétrica a ser paga no final do mês. São corretas: a) Todas b) I, II e III c) I e II d) II, III e IV e) I, III e IV 6) Três resistores de resistências elétricas iguais a R1= 20Ω; R2 = 30 Ω e R3= 10 Ω estão associados em série e 120 V é aplicado à associação. Determinar: a) a resistência do resistor equivalente; b) a corrente elétrica em cada resistor; c) a voltagem em cada resistor; d) a potência total consumida pelos resistores
  31. 31. 7) Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são constituídos de um material de baixo ponto de fusão, como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente elétrica igual ou maior do que aquele que são capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma série de fusíveis e os valores de corrente por eles suportados. Um farol usa uma lâmpada de gás halogênio de 55 W de potência que opera com 36 V. Os dois faróis são ligados separadamente, com um fusível para cada um, mas, após um mau funcionamento, o motorista passou a conectá-los em paralelo, usando apenas um fusível. Dessa forma, admitindo-se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor de fusível adequado para proteção desse novo circuito é o: a) azul. b) preto. c) laranja. d) amarelo. e) vermelho. 8) Um lojista, desejando iluminar a árvore de Natal por ocasião das festas natalinas, procurou e encontrou em um estoque uma caixa com dezenas de pequenas lâmpadas coloridas de 15V cada uma. Sabendo-se que a rede elétrica apresenta, no local, um valor de 117V, quantas lâmpadas, no mínimo, o lojista deverá ligar em série para iluminar a árvore de Natal? a) 5 b) 6 c) 7 d) 8 e) 9 9) Duas lâmpadas iguais, de 12V cada uma, estão ligadas a uma bateria de 12V, como mostra a figura. Estando o interruptor C aberto, as lâmpadas acendem com intensidades iguais. Ao fechar o interruptor C, observamos que: a) A apaga e B brilha mais intensamente b) A apaga e B mantém o brilho c) A apaga e B apaga d) B apaga e A brilha mais intensamente e) B apaga e A mantém o brilho 10) Uma estudante quer utilizar uma lâmpada (dessas de lanterna de pilhas) e dispõe de uma bateria de 12 V. A especificação da lâmpada indica que a tensão de operação é 4,5 V e a potência elétrica utilizada durante a operação é de 2,25 W. Para que a lâmpada possa ser ligada à bateria de 12 V, será preciso colocar uma resistência elétrica, em série, de aproximadamente: a) 0,5 Ω b) 4,5 Ω c) 9,0 Ω d) 12 Ω e) 15 Ω 11) No circuito representado na figura, tem -se duas lâmpadas incandescentes idênticas, L1 e L2, e três fontes idêntica, de mesma tensão V. Então, quando a chave é fechada, a) apagam-se as duas lâmpadas. b) o brilho da L1 aumenta e o da L2 permanece o mesmo. c) o brilho da L2 aumenta e o da L1 permanece o mesmo. d) o brilho das duas lâmpadas aumenta. e) o brilho das duas lâmpadas permanece o mesmo.
  32. 32. Exercícios 1) três resistores de resistências R1 = 60 Ω, R2 = 30 Ω e R3 = 20 Ω, estão associados em paralelo, sendo submetidos à ddp de 120 V. Determine: a) resistência equivalente da associação. b) a intensidade de corrente em cada resistor. c) a intensidade total da corrente. 2 – As lâmpadas de uma residência e os eletrodomésticos devem ser associados em série ou em paralelo? Justifique. 3 – Considere a associação da figura. Determine: a) A intensidade total da corrente no circuito; b) A intensidade da corrente em cada resistor. 4) – A figura abaixo mostra quatro passarinhos pousados em um circuito no qual uma bateria de automóvel alimenta duas lâmpadas. Ao ligar-se a chave S, o passarinho que pode receber um choque elétrico é o de número: a) I b) II c) III d) IV e) I e III 5 – Quando vários aparelhos elétricos estão em funcionamento, é possível desligar um deles e os demais continuarem em operação normal. Suponha que toda a rede elétrica seja ligada a um disjuntor que limita a corrente de entrada para evitar um superaquecimento dos fios elétricos da rede. Analise as afirmativas. I. Para a ligação dos aparelhos na rede elétrica é feita uma associação de resistências elétricas em paralelo. II. A ligação dos aparelhos na rede elétrica não é feita em série, pois, se assim fosse, a interrupção da corrente elétrica em um deles acarretaria o desligamento de todos os outros. III. Todos os aparelhos são submetidos à mesma tensão. IV. Quanto maior o número de aparelhos ligados, menor será a resistência total do circuito elétrico e, consequentemente, maior será a corrente total na entrada e maior o valor da conta de energia elétrica a ser paga no final do mês. São corretas: a) Todas b) I, II e III c) I e II d) II, III e IV e) I, III e IV 6) Três resistores de resistências elétricas iguais a R1= 20Ω; R2 = 30 Ω e R3= 10 Ω estão associados em série e 120 V é aplicado à associação. Determinar: a) a resistência do resistor equivalente; b) a corrente elétrica em cada resistor; c) a voltagem em cada resistor; d) a potência total consumida pelos resistores
  33. 33. 7) Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são constituídos de um material de baixo ponto de fusão, como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente elétrica igual ou maior do que aquele que são capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma série de fusíveis e os valores de corrente por eles suportados. Um farol usa uma lâmpada de gás halogênio de 55 W de potência que opera com 36 V. Os dois faróis são ligados separadamente, com um fusível para cada um, mas, após um mau funcionamento, o motorista passou a conectá-los em paralelo, usando apenas um fusível. Dessa forma, admitindo-se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor de fusível adequado para proteção desse novo circuito é o: a) azul. b) preto. c) laranja. d) amarelo. e) vermelho. 8) Um lojista, desejando iluminar a árvore de Natal por ocasião das festas natalinas, procurou e encontrou em um estoque uma caixa com dezenas de pequenas lâmpadas coloridas de 15V cada uma. Sabendo-se que a rede elétrica apresenta, no local, um valor de 117V, quantas lâmpadas, no mínimo, o lojista deverá ligar em série para iluminar a árvore de Natal? a) 5 b) 6 c) 7 d) 8 e) 9 9) Duas lâmpadas iguais, de 12V cada uma, estão ligadas a uma bateria de 12V, como mostra a figura. Estando o interruptor C aberto, as lâmpadas acendem com intensidades iguais. Ao fechar o interruptor C, observamos que: a) A apaga e B brilha mais intensamente b) A apaga e B mantém o brilho c) A apaga e B apaga d) B apaga e A brilha mais intensamente e) B apaga e A mantém o brilho 10) Uma estudante quer utilizar uma lâmpada (dessas de lanterna de pilhas) e dispõe de uma bateria de 12 V. A especificação da lâmpada indica que a tensão de operação é 4,5 V e a potência elétrica utilizada durante a operação é de 2,25 W. Para que a lâmpada possa ser ligada à bateria de 12 V, será preciso colocar uma resistência elétrica, em série, de aproximadamente: a) 0,5 Ω b) 4,5 Ω c) 9,0 Ω d) 12 Ω e) 15 Ω 11) No circuito representado na figura, tem -se duas lâmpadas incandescentes idênticas, L1 e L2, e três fontes idêntica, de mesma tensão V. Então, quando a chave é fechada, a) apagam-se as duas lâmpadas. b) o brilho da L1 aumenta e o da L2 permanece o mesmo. c) o brilho da L2 aumenta e o da L1 permanece o mesmo. d) o brilho das duas lâmpadas aumenta. e) o brilho das duas lâmpadas permanece o mesmo.
  34. 34. 9-(FUVEST-SP) Fechandoachave C,provoca-se umcurto circuitonos terminaisdalâmpadaA,a corrente se desviae elase apaga. Assim, como a resistênciatotal diminui,acorrente aumentanalâmpadaB aumentandoseubrilho --- R- A 10) lâmpada --- P=i.U --- 2,25=4,5.i --- i=0,5A --- como estãoemsérie a corrente i tambémé 0,5A no resistor --- no resistor --- U=12 – 4,5=7,5V --- R=U/i=7,5/0,5 --- R=15 Ω --- R- E Resposta: e 11) Chave aberta --- comoas lâmpadassão idênticas,atensãototal de 2V ficadistribuídapara cada uma e elasficamsubmetidasà mesmatensãoV --- chave fechada --- a tensãoemL2 (V) nãose alterae entãoa tensãoemL1 (V) tambémpermanece a mesma. R- E
  35. 35. EXERCÍCIOS 1) (ENEM-MEC) O diagrama abaixo representa, de forma esquemática e simplificada, a distribuição da energia proveniente do Sol sobre a atmosfera e a superfície terrestre. Na área delimitada pela linha tracejada, são destacados alguns processos envolvidos no fluxo de energia na atmosfera. A chuva é o fenômeno natural responsável pela manutenção dos níveis adequados de água dos reservatórios das usinas hidrelétricas. Esse fenômeno, assim como todo o ciclo hidrológico, depende muito da energia solar. Dos processos numerados no diagrama, aquele que se relaciona mais diretamente com o nível dos reservatórios de usinas hidrelétricas é o de número a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. 02-(ENEM-MEC) A figura abaixo mostra um eclipse solar no instante em que é fotografado em cinco diferentes pontos do planeta. Três dessas fotografias estão reproduzidas abaixo. As fotos poderiam corresponder, respectivamente, aos pontos: a) III, V e II b) II, III e V c) II, IV e III d) I, II e III e) I, II e V 03-(ENEM-MEC)
  36. 36. SEU OLHAR (Gilberto Gil, 1984) Na eternidade Eu quisera ter Tantos anos-luz Quantos fosse precisar Pra cruzar o túnel Do tempo do seu olhar Gilberto Gil usa na letra da música a palavra composta ANOS-LUZ. O sentido prático, em geral, não é obrigatoriamente o mesmo que na ciência. Na Física, um ano luz é uma medida que relaciona a velocidade da luz e o tempo de um ano e que, portanto, se refere a a) tempo. b) aceleração. c) distância. d) velocidade. e) luminosidade. 04-(ENEM-MEC) Os quadrinhos mostram, por meio da projeção da sombra da árvore e do menino, a sequência de períodos do dia: matutino, meio - dia e vespertino, que é determinada. a) pela posição vertical da árvore e do menino. b) pela posição do menino em relação à árvore. c) pelo movimento aparente do Sol em torno da Terra. d) pelo fuso horário específico de cada ponto da superfície da Terra. e) pela estação do ano, sendo que no inverno os dias são mais curtos que no verão.

×