Física
Enem / Energia IV
Exercício 1:
Entre as inúmeras recomendações dadas para a economia de energia elétrica em uma residência, destacamos as seguintes:
? Substitua lâmpadas incandescentes por fluorescentes compactas.
? Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posição -inverno- ou -quente-.
? Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a ferro elétrico de uma só vez.
? Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários aparelhos simultaneamente.
? Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros recomendados às suas finalidades.
A característica comum a todas essas recomendações é a proposta de economizar energia através da tentativa de, no dia a dia, reduzir
(A) a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos.
(B) o tempo de utilização dos aparelhos e dispositivos.
(C) o consumo de energia elétrica convertida em energia térmica.
(D) o consumo de energia térmica convertida em energia elétrica.
(E) o consumo de energia elétrica através de correntes de fuga.
Resolução:
Todas as recomendações apresentadas tratam da transformação de energia elétrica em energia térmica (efeito Joule).
Resposta: (C)
Exercício 2:
Em usinas hidrelétricas, a queda d?.água move turbinas que acionam geradores. Em usinas eólicas, os geradores são acionados por hélices movidas pelo vento. Na conversão direta solar-elétrica são células fotovoltaicas que produzem tensão elétrica. Além de todos produzirem eletricidade, esses processos têm em comum o fato de
(A) não provocarem impacto ambiental.
(B) independerem de condições climáticas.
(C) a energia gerada poder ser armazenada.
(D) utilizarem fontes de energia renováveis.
(E) dependerem das reservas de combustíveis fósseis.
Resolução:
Todos os processos têm em comum o fato de utilizarem fontes de energia renováveis, Estas fontes de energia não dependem da reserva de combustíveis fósseis.
Resposta: (D)
Exercício 3:
O diagrama mostra a utilização das diferentes fontes de energia no cenário mundial.
Embora aproximadamente um terço de toda energia primária seja orientada à produção de eletricidade, apenas 10% do total são obtidos em forma de energia elétrica útil. A pouca eficiência do processo de produção de eletricidade deve-se, sobretudo, ao fato de as usinas:
(A) nucleares utilizarem processos de aquecimento, nos quais as temperaturas atingem milhões de graus Celsius, favorecendo perdas por fissão nuclear.
(B) termelétricas utilizarem processos de aquecimento a baixas temperaturas, apenas da ordem de centenas de graus Celsius, o que impede a queima total dos combustíveis fósseis.
(C) hidrelétricas terem o aproveitamento energético baixo, uma vez que parte da água em queda não atinge as pás das turbinas que acionam os geradores elétricos.
(D) nucleares e termelétricas utilizarem processos de transformação de calor em trabalho útil, no qual as perdas de calor são sempre bastante elevadas.
(E) termelétricas e hidrelétricas serem capazes de utilizar diretamente o calor obtido do combustível para aquecer a água, sem perda para o meio.
Resolução:
O baixo rendimento de produção de energia elétrica deve-se, sobretudo, ao fato de as usinas nucleares e termelétricas utilizarem processos de transformação de calor em trabalho útil, no qual as perdas de calor são sempre bastante elevadas. Já nas usinas hidrelétricas ocorre a transformação de energia mecânica em energia elétrica.
Resposta: (D)
Exercícios 4:
Nos últimos anos, o gás natural (GNV: gás natural veicular) vem sendo utilizado pela frota de veículos nacional, por ser viável economicamente e menos agressivo do ponto de vista ambiental. O quadro compara algumas características do gás natural e da gasolina em condições ambiente.
Apesar das vantagens no uso de GNV, sua utilização implica algumas adaptações técnicas, pois, em condições ambiente, o volume de combustível necessário, em relação ao de gasolina, para produzir a mesma energia, seria
(A) muito maior, o que requer um motor muito mais potente.
(B) muito maior, o que requer que ele seja armazenado a alta pressão.
(C) igual, mas sua potência será muito menor.
(D) muito menor, o que o torna o veículo menos eficiente.
(E) muito menor, o que facilita sua dispersão para a atmosfera.
Resolução:
O GNV e a gasolina têm praticamente o mesmo poder calorífico. Isto significa que a energia gerada pelo GNV e pela gasolina são praticamente iguais para a mesma massa. Nestas condições, como a densidade do GNV é muito menor do que a da gasolina, concluímos que o volume do GNV deve ser muito maior, o requer que seja armazenado a alta pressão.
Resposta: (B)
Exercício 5:
O crescimento da demanda por energia elétrica no Brasil tem provocado discussões sobre o uso de diferentes processos para sua geração e sobre benefícios e problemas a eles associados. Estão apresentados no quadro alguns argumentos favoráveis (ou positivos, P1, P2 e P3) e outros desfavoráveis (ou negativos, N1, N2 e N3) relacionados a diferentes opções energéticas.
Ao se discutir a opção pela instalação, em uma dada região, de uma usina termoelétrica, os argumentos que se aplicam são
(A) P1 e N2. (B) P1 e N3. (C) P2 e N1. (D) P2 e N2. (E) P3 e N3.
Resolução:
A energia elétrica1gerada por uma usina termelétrica utiliza recursos naturais como petróleo, carvão e gás natural (P2). Contudo a utilização desses recursos tem como consequência a emissão de poluentes (N2).
Resposta (D)
Exercício 6:
O debate em torno do uso da energia nuclear para produção de eletricidade permanece atual. Em um encontro internacional para a discussão desse tema, foram colocados os seguintes argumentos:
I. Uma grande vantagem das usinas nucleares é o fato de não contribuírem para o aumento do efeito estufa, uma vez que o urânio, utilizado como ?combustível?, não é queimado mas sofre fissão.
II. Ainda que sejam raros os acidentes com usinas nucleares, seus efeitos podem ser tão graves que essa alternativa de geração de eletricidade não nos permite ficar tranquilos.
A respeito desses argumentos, pode-se afirmar que
(A) o primeiro é válido e o segundo não é, já que nunca ocorreram acidentes com usinas nucleares.
(B) o segundo é válido e o primeiro não é, pois de fato há queima de combustível na geração nuclear de eletricidade.
(C) o segundo é valido e o primeiro é irrelevante, pois nenhuma forma de gerar eletricidade produz gases do efeito estufa.
(D) ambos são válidos para se compararem vantagens e riscos na opção por essa forma de geração de energia.
(E) ambos são irrelevantes, pois a opção pela energia nuclear está-se tornando uma necessidade inquestionável.
Resolução:
Os dois argumentos apresentados são válidos para se compararem vantagens e riscos na opção por essa forma de geração de energia elétrica.
Não há queima de combustível. O urânio sofre fissão nuclear.
Resposta: (D)
Exercício 7:
Observe a situação descrita na tirinha abaixo.
(Francisco Caruso & Luisa Daou, Tirinhas de Física, vol. 2, CBPF, Rio de Janeiro, 2000.)
Assim que o menino lança a flecha, há transformação de um tipo de energia em outra. A transformação, nesse caso, é de energia
(A) potencial elástica em energia gravitacional.
(B) gravitacional em energia potencial.
(C) potencial elástica em energia cinética.
(D) cinética em energia potencial elástica.
(E) gravitacional em energia cinética.
Resolução:
Ao puxar a corda o arco, devido à sua deformação, armazena energia potencial elástica. Quando a corda é liberada, a energia potencial elástica do arco se converte em energia cinética da flecha.
Resposta: (C)
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? Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posição -inverno- ou -quente-.
? Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a ferro elétrico de uma só vez.
? Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários aparelhos simultaneamente.
? Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros recomendados às suas finalidades.
A característica comum a todas essas recomendações é a proposta de economizar energia através da tentativa de, no dia a dia, reduzir
(A) a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos.
(B) o tempo de utilização dos aparelhos e dispositivos.
(C) o consumo de energia elétrica convertida em energia térmica.
(D) o consumo de energia térmica convertida em energia elétrica.
(E) o consumo de energia elétrica através de correntes de fuga.
Resolução:
Todas as recomendações apresentadas tratam da transformação de energia elétrica em energia térmica (efeito Joule).
Resposta: (C)
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Em usinas hidrelétricas, a queda d?.água move turbinas que acionam geradores. Em usinas eólicas, os geradores são acionados por hélices movidas pelo vento. Na conversão direta solar-elétrica são células fotovoltaicas que produzem tensão elétrica. Além de todos produzirem eletricidade, esses processos têm em comum o fato de
(A) não provocarem impacto ambiental.
(B) independerem de condições climáticas.
(C) a energia gerada poder ser armazenada.
(D) utilizarem fontes de energia renováveis.
(E) dependerem das reservas de combustíveis fósseis.
Resolução:
Todos os processos têm em comum o fato de utilizarem fontes de energia renováveis, Estas fontes de energia não dependem da reserva de combustíveis fósseis.
Resposta: (D)
Exercício 3:
O diagrama mostra a utilização das diferentes fontes de energia no cenário mundial.
Embora aproximadamente um terço de toda energia primária seja orientada à produção de eletricidade, apenas 10% do total são obtidos em forma de energia elétrica útil. A pouca eficiência do processo de produção de eletricidade deve-se, sobretudo, ao fato de as usinas:
(A) nucleares utilizarem processos de aquecimento, nos quais as temperaturas atingem milhões de graus Celsius, favorecendo perdas por fissão nuclear.
(B) termelétricas utilizarem processos de aquecimento a baixas temperaturas, apenas da ordem de centenas de graus Celsius, o que impede a queima total dos combustíveis fósseis.
(C) hidrelétricas terem o aproveitamento energético baixo, uma vez que parte da água em queda não atinge as pás das turbinas que acionam os geradores elétricos.
(D) nucleares e termelétricas utilizarem processos de transformação de calor em trabalho útil, no qual as perdas de calor são sempre bastante elevadas.
(E) termelétricas e hidrelétricas serem capazes de utilizar diretamente o calor obtido do combustível para aquecer a água, sem perda para o meio.
Resolução:
O baixo rendimento de produção de energia elétrica deve-se, sobretudo, ao fato de as usinas nucleares e termelétricas utilizarem processos de transformação de calor em trabalho útil, no qual as perdas de calor são sempre bastante elevadas. Já nas usinas hidrelétricas ocorre a transformação de energia mecânica em energia elétrica.
Resposta: (D)
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Nos últimos anos, o gás natural (GNV: gás natural veicular) vem sendo utilizado pela frota de veículos nacional, por ser viável economicamente e menos agressivo do ponto de vista ambiental. O quadro compara algumas características do gás natural e da gasolina em condições ambiente.
Apesar das vantagens no uso de GNV, sua utilização implica algumas adaptações técnicas, pois, em condições ambiente, o volume de combustível necessário, em relação ao de gasolina, para produzir a mesma energia, seria
(A) muito maior, o que requer um motor muito mais potente.
(B) muito maior, o que requer que ele seja armazenado a alta pressão.
(C) igual, mas sua potência será muito menor.
(D) muito menor, o que o torna o veículo menos eficiente.
(E) muito menor, o que facilita sua dispersão para a atmosfera.
Resolução:
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Resposta: (B)
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O crescimento da demanda por energia elétrica no Brasil tem provocado discussões sobre o uso de diferentes processos para sua geração e sobre benefícios e problemas a eles associados. Estão apresentados no quadro alguns argumentos favoráveis (ou positivos, P1, P2 e P3) e outros desfavoráveis (ou negativos, N1, N2 e N3) relacionados a diferentes opções energéticas.
Ao se discutir a opção pela instalação, em uma dada região, de uma usina termoelétrica, os argumentos que se aplicam são
(A) P1 e N2. (B) P1 e N3. (C) P2 e N1. (D) P2 e N2. (E) P3 e N3.
Resolução:
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Resposta (D)
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I. Uma grande vantagem das usinas nucleares é o fato de não contribuírem para o aumento do efeito estufa, uma vez que o urânio, utilizado como ?combustível?, não é queimado mas sofre fissão.
II. Ainda que sejam raros os acidentes com usinas nucleares, seus efeitos podem ser tão graves que essa alternativa de geração de eletricidade não nos permite ficar tranquilos.
A respeito desses argumentos, pode-se afirmar que
(A) o primeiro é válido e o segundo não é, já que nunca ocorreram acidentes com usinas nucleares.
(B) o segundo é válido e o primeiro não é, pois de fato há queima de combustível na geração nuclear de eletricidade.
(C) o segundo é valido e o primeiro é irrelevante, pois nenhuma forma de gerar eletricidade produz gases do efeito estufa.
(D) ambos são válidos para se compararem vantagens e riscos na opção por essa forma de geração de energia.
(E) ambos são irrelevantes, pois a opção pela energia nuclear está-se tornando uma necessidade inquestionável.
Resolução:
Os dois argumentos apresentados são válidos para se compararem vantagens e riscos na opção por essa forma de geração de energia elétrica.
Não há queima de combustível. O urânio sofre fissão nuclear.
Resposta: (D)
Exercício 7:
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(A) potencial elástica em energia gravitacional.
(B) gravitacional em energia potencial.
(C) potencial elástica em energia cinética.
(D) cinética em energia potencial elástica.
(E) gravitacional em energia cinética.
Resolução:
Ao puxar a corda o arco, devido à sua deformação, armazena energia potencial elástica. Quando a corda é liberada, a energia potencial elástica do arco se converte em energia cinética da flecha.
Resposta: (C)
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