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 02-(ENEM-MEC) A refrigeração e 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 03-(ENEM-MEC) Júpiter, conhecido como o gigante gasoso, 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 alteraçãoa) 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.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 elétricaa) 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 refrigeração de indústrias e residências.e) diminua devido à grande quantidade de radiação térmica reutilizada. 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 queA) 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. 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 Sold) 30 000 vezes a luminosidade do Sol e) 50 000 vezes a luminosidade do Sol 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, éa) 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 baratear os 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.

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 refrigeração e 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 convecçãoII. 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 gigante gasoso, 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 alteraçãoa) 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.

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 alteração na 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 elétricaa) 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 refrigeração de 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 garantir conforto 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 queA) 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 Sold) 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, éa) 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 baratear os 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

1) (ENEM-MEC) A eficiência do fogão de cozinha pode ser analisada em relação ao tipo de energia que ele utiliza. O gráfico a seguir mostra a eficiência de diferentes tipos de fogão.

Pode-se verificar que a eficiência dos fogões aumentaa) à medida que diminui o custo dos combustíveis. b) à medida que passam a empregar combustíveis renováveis.c) cerca de duas vezes, quando se substitui fogão a lenha por fogão a gás. d) cerca de duas vezes, quando se substitui fogão a gás por fogão elétrico. e) quando são utilizados combustíveis sólidos.

2) Uma bola de ferro e uma bola de madeira, ambas com a mesma massa e a mesma temperatura, são retiradas de um forno quente e colocadas sobre blocos de gelo.Marque a opção que descreve o que acontece a seguir.a) A bola de metal esfria mais rápido e derrete mais gelo. b) A bola de madeira esfria mais rápido e derrete menos gelo.c) A bola de metal esfria mais rápido e derrete menos gelo. d) A bola de metal esfria mais rápido e ambas derretem a mesma quantidade de gelo. e) Ambas levam o mesmo tempo para esfriar e derretem a mesma quantidade de gelo.

Calor Latente - Trocas de calor com mudança de estado 3) (ENEM-MEC) A Terra é cercada pelo vácuo espacial e, assim, ela só perde energia ao irradiá-la para o espaço.O aquecimento global que se verifica hoje decorre de pequeno desequilíbrio energético, de cerca de 0,3%, entre a energia que a Terra recebe do Sol e a energia irradiada a cada segundo, algo em torno de 1 W/m2. Isso significa que a Terra acumula, anualmente, cerca de 1,6.1022 J. Considere que a energia necessária para transformar 1 kg de gelo a 0°C em água líquida seja igual a 3,2x105 J. Se toda a energia acumulada anualmente fosse usada para derreter o gelo nos pólos (a 0°C), a quantidade de gelo derretida anualmente, em trilhões de toneladas, estaria entrea) 20 e 40. b) 40 e 60. c) 60 e 80. d) 80 e 100. e) 100 e 120. 4) (ENEM-MEC) Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras “calor” e “temperatura” de forma diferente de como elas são usadas no meio científico. Na linguagem corrente, calor é identificado como “algo quente” e temperatura mede a “quantidade de calor de um corpo”. Esses significados, no entanto, não conseguem explicar diversas situações que podem ser verificadas na prática.Do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura?a) A temperatura da água pode ficar constante durante o tempo em que estiver fervendo.b) Uma mãe coloca a mão na água da banheira do bebê para verificar a temperatura da água.c) A chama de um fogão pode ser usada para aumentar a temperatura da água em uma panela.d) A água quente que está em uma caneca é passada para outra caneca a fim de diminuir sua temperatura.e) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de água que está em seu interior com menor temperatura do que a dele. 5) (ENEM-MEC) A água apresenta propriedades físico-químicas que a coloca em posição de destaque como substância essencial à vida. Dentre essas, destacam-se as propriedades térmicas biologicamente muito importantes, por exemplo, o elevado valor de calor latente de vaporização. Esse calor latente refere-se à quantidade de calor que deve ser adicionada a um líquido em seu ponto de ebulição, por unidade de massa, para convertê-lo em vapor na mesma temperatura, que no caso da água é igual a 540 calorias por grama.A propriedade físico-química mencionada no texto confere à água a capacidade dea) servir como doador de elétrons no processo de fotossíntese. b) funcionar como regulador térmico para os organismos vivos. c) agir como solvente universal nos tecidos animais e vegetais. d) transportar os íons de ferro e magnésio nos tecidos vegetais. Dilatometria6) (ENEM-MEC) A gasolina é vendida por litro, mas em sua utilização como combustível, a massa é o que importa. Um aumento da temperatura do ambiente leva a um aumento no volume da gasolina. Para diminuir os efeitos práticos dessa variação, os tanques dos postos de gasolina são subterrâneos. Se os tanques NÃO fossem subterrâneos:I. Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente do dia pois estaria comprando mais massa por litro de combustível.II. Abastecendo com a temperatura mais baixa, você estaria comprando mais massa de combustível para cada litro.

III. Se a gasolina fosse vendida por kg em vez de por litro, o problema comercial decorrente da dilatação da gasolina estaria resolvido.Destas considerações, somente:a) I é correta. b) II é correta c) III é correta d) I e II são corretas. e) II e III são corretas. 7) (ENEM-MEC) Pelas normas vigentes, o litro do álcool hidratado que abastece os veículos deve ser constituído de 96% de álcool puro e 4% de água (em volume).As densidades desses componentes são dados: dágua= 1000g/L dálcool= 800g/LUm técnico de um órgão de defesa do consumidor inspecionou cinco postos suspeitos de venderem álcool hidratado fora das normas. Colheu , então uma amostra do produto de cada posto e mediu a densidade de cada uma delas. Obteve os seguintes resultados:

A partir desses dados, o técnico pôde concluir que estavam com o combustível adequado somente os postosa) I e II b) I e III c) II e IV d) III e V e) IV e V

8) (ENEM-MEC) Durante uma ação de fiscalização em postos de combustíveis, foi encontrado um mecanismo inusitado para enganar o consumidor. Durante o inverno, o responsável por um posto de combustível compra álcool por R$ 0,50/litro, a uma temperatura de 5°C. Para revender o líquido aos motoristas, instalou um mecanismo na bomba de combustível para aquecê-lo, para que atinja a temperatura de 35°C, sendo o litro de álcool revendido a R$ 1,60. Diariamente o posto compra 20 mil litros de álcool a 5°C e os revende.Com relação à situação hipotética descrita no texto e dado que o coeficiente de dilatação volumétrica do álcool é de 1,0 x 10-3 oC-1, desprezando-se o custo da energia gasta no aquecimento do combustível, o ganho financeiro que o dono do posto teria obtido devido ao aquecimento do álcool após uma semana de vendasestaria entreA) 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 maneira geral, se a temperatura de um líquido comum aumenta, ele sofre dilatação. O mesmo não ocorre com a água, se ela estiver a uma temperatura próxima a de seu ponto de congelamento. O gráfico mostra como o volume específico (inverso da densidade) da água varia em função da temperatura, com uma aproximação na região entre 0ºC e 10ºC, ou seja, nas proximidades do ponto de congelamento da água.

A partir do gráfico, é correto concluir que o volume ocupado por certa massa de águaa) diminui em menos de 3% ao se resfriar de 100ºC a 0ºC. b) aumenta em mais de 0,4% ao se resfriar de 4ºC a 0ºC. c) diminui em menos de 0,04% ao se aquecer de 0ºC a 4ºC. d) aumenta em mais de 4% ao se aquecer de 4ºC a 9ºC. e) aumenta em menos de 3% ao se aquecer de 0ºC a 100ºC.

EXERCÍCIOS DE REVISÃO1) 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 energiaa) 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. correta02. Na geração eólica, a energia cinética dos ventos pode ser convertida em energia elétrica. correta04. Na geração solar, a radiação solar é absorvida e pode ser convertida em energia térmica. correta08. Na geração geotérmica, a energia potencial do magma pode ser convertida em energia térmica. Falso16. Na geração nuclear, a energia das reações nucleares pode ser convertida em energia térmica. corretaa) 03 b) 06 c) 16 d)19 e) 23

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 calor02. 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, pois ela perde menos calor 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 aquecida sobe, cedendo lugar 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 --- veja 0416. 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 resfriou mais 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- Correta64. Foi possível observar que a água e a terra apresentaram a mesma temperatura, sempre.Errada --- possuem calores específicos diferentes. (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 chá fervente é despejada em um recipiente de vidro. O recipiente quebra-se provavelmente devido a:a) O coeficiente de dilatação do recipiente é muito elevado b) O recipiente permite que o calor se propague com facilidadec) Dilatação não uniforme do corpo do recipiente d) Pontos de fusão do recipiente e de ebulição do chá são semelhantes e) Temperatura do ambiente externo ao copo.A parte da superfície interna do vidro se dilata mais que a parte da superfície externa

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.

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

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

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.

Exercícios sobre Energia Elétrica1) Em um chuveiro vemos escrito: (5400 W – 220 V). Isso significa que, ao ser ligado sob tensão de 220 V,o aparelho consumirá uma potência de 5400 W. Supondo que o chuveiro esteja ligado sob 220 V, calcule, em kWh, a energia consumida em 2,0 horas de funcionamento.2. Determine a intensidade da corrente elétrica de um chuveiro que está ligado na rede de 200 V e tem potência elétrica de 4400 W.3. Determine a intensidade da corrente elétrica de uma lâmpada incandescente de 150 W que funciona regularmente na rede de 120 V.4. Um chuveiro está ligado na rede de 220 V. Com a chave na posição “inverno”, ele “puxa” uma corrente elétrica de 25 A e, mudando para a posição “verão”, a corrente cai para 15 A. Determine a potência desse chuveiro:a) com a chave na posição “inverno”; b) com a chave na posição “verão”.

Texto para as questões 5, 6 e 7:Uma dona de casa passa roupa durante meia hora, todos os dias, usando um ferro elétrico que funciona sob tensão de 120 V, fornecendo uma potência de 720 W.5. A intensidade de corrente que atravessa o aparelho é de:a) 0,5 A b) 3,5 A c) 6,0 A d) 7,5 A e) 8,0 A6. A energia elétrica consumida pelo ferro elétrico, durante um mês (30 dias), é de:a) 10,8 kWh b)8,8 kWh c) 7,2 kWh d) 7,0 kWh e) 3,8 kWh7. 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 Elétrica1) Em um chuveiro vemos escrito: (5400 W – 220 V). Isso significa que, ao ser ligado sob tensão de 220 V,o aparelho consumirá uma potência de 5400 W. Supondo que o chuveiro esteja ligado sob 220 V, calcule, em kWh, a energia consumida em 2,0 horas de funcionamento.2. Determine a intensidade da corrente elétrica de um chuveiro que está ligado na rede de 200 V e tem potência elétrica de 4400 W.3. Determine a intensidade da corrente elétrica de uma lâmpada incandescente de 150 W que funciona regularmente na rede de 120 V.4. Um chuveiro está ligado na rede de 220 V. Com a chave na posição “inverno”, ele “puxa” uma corrente elétrica de 25 A e, mudando para a posição “verão”, a corrente cai para 15 A. Determine a potência desse chuveiro:a) com a chave na posição “inverno”; b) com a chave na posição “verão”.

Texto para as questões 5, 6 e 7:Uma dona de casa passa roupa durante meia hora, todos os dias, usando um ferro elétrico que funciona sob tensão de 120 V, fornecendo uma potência de 720 W.5. A intensidade de corrente que atravessa o aparelho é de:a) 0,5 A b) 3,5 A c) 6,0 A d) 7,5 A e) 8,0 A6. A energia elétrica consumida pelo ferro elétrico, durante um mês (30 dias), é de:a) 10,8 kWh b)8,8 kWh c) 7,2 kWh d) 7,0 kWh e) 3,8 kWh7. 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 Elétrica1) Em um chuveiro vemos escrito: (5400 W – 220 V). Isso significa que, ao ser ligado sob tensão de 220 V,o aparelho consumirá uma potência de 5400 W. Supondo que o chuveiro esteja ligado sob 220 V, calcule, em kWh, a energia consumida em 2,0 horas de funcionamento.2. Determine a intensidade da corrente elétrica de um chuveiro que está ligado na rede de 200 V e tem potência elétrica de 4400 W.3. Determine a intensidade da corrente elétrica de uma lâmpada incandescente de 150 W que funciona regularmente na rede de 120 V.4. Um chuveiro está ligado na rede de 220 V. Com a chave na posição “inverno”, ele “puxa” uma corrente elétrica de 25 A e, mudando para a posição “verão”, a corrente cai para 15 A. Determine a potência desse chuveiro:a) com a chave na posição “inverno”; b) com a chave na posição “verão”.

Texto para as questões 5, 6 e 7:Uma dona de casa passa roupa durante meia hora, todos os dias, usando um ferro elétrico que funciona sob tensão de 120 V, fornecendo uma potência de 720 W.5. A intensidade de corrente que atravessa o aparelho é de:a) 0,5 A b) 3,5 A c) 6,0 A d) 7,5 A e) 8,0 A6. A energia elétrica consumida pelo ferro elétrico, durante um mês (30 dias), é de:a) 10,8 kWh b)8,8 kWh c) 7,2 kWh d) 7,0 kWh e) 3,8 kWh7. 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 – Enem1) (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) (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) Aumentar a quantidade de combustível para a queima na usina de força.b)Utilizar lâmpadas incandescentes, que geram pouco calor e muita luminosidade.c) Manter o menor número possível de aparelhos elétricos nas moradias.d) Utilizar cabos com menor diâmetro nas linhas de transmissão a fim economizar o material condutor.e) Utilizar materiais com melhores propriedades condutoras nas linhas de transmissão e lâmpadas fluorescentes nas moradias.

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.

*Eletrodutos são condutos por onde passa a fiação de uma instalação elétrica, com a finalidade de protegê-la.A escolha das lâmpadas é essencial para a obtenção de uma boa iluminação. A potência da lâmpada deverá ser de acordo com o tamanho do cômodo iluminado. O quadro a seguir mostra a relação entre as áreas dos cômodos (em m2) e as potências das lâmpadas (em W), e foi utilizado como referência para o primeiro pavimento de uma residência.

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

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.

5) (ENEM-MEC) "...O Brasil tem potencial para produzir pelo menos 15 mil megawatts por hora de energia a partir de fontes alternativas”.Somente nos Estados da região Sul, o potencial de geração de energia por intermédio das sobras agrícolas e florestais é de 5.000 megawatts por hora.Para se ter uma idéia do que isso representa, a usina hidrelétrica de Ita, uma das maiores do país, na divisa entre o Rio Grande do Sul e Santa Catarina, gera 1.450 megawatts de energia por hora."Esse texto, transcrito de um jornal de grande circulação, contém, pelo menos, UM ERRO CONCEITUAL ao apresentar valores de produção e de potencial de geração de energia. Esse erro consiste em

a) apresentar valores muito altos para a grandeza energia.b) usar unidade megawatt para expressar os valores de potência.c) usar unidades elétricas para biomassa.d) fazer uso da unidade incorreta megawatt por hora.e) apresentar valores numéricos incompatíveis com as unidades.

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) Aumentar a quantidade de combustível para a queima na usina de força.b)Utilizar lâmpadas incandescentes, que geram pouco calor e muita luminosidade.c) Manter o menor número possível de aparelhos elétricos nas moradias.d) Utilizar cabos com menor diâmetro nas linhas de transmissão a fim economizar o material condutor.e) Utilizar materiais com melhores propriedades condutoras nas linhas de transmissão e lâmpadas fluorescentes nas moradias.

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

incandescentes, resultando em melhora da eficiência geral.

As lâmpadas fluorescentes produzem maior luminosidade utilizando a mesma potência e materiais com melhores características condutoras reduzem a perda de energia por calor (efeito Joule) --- 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.

*Eletrodutos são condutos por onde passa a fiação de uma instalação elétrica, com a finalidade de protegê-la.A escolha das lâmpadas é essencial para a obtenção de uma boa iluminação. A potência da lâmpada deverá ser de acordo com o tamanho do cômodo iluminado. O quadro a seguir mostra a relação entre as áreas dos cômodos (em m2) e as potências das lâmpadas (em W), e foi utilizado como referência para o primeiro pavimento de uma residência.

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 potência total de todos os aparelhos, excetuando-se as lâmpadas, é: 50 + 120 + 200 + 200 + 500 + 3000 = 4070 WCom base na tabela 2 determina-se a potência das lâmpadas:Cozinha (área de 9m2 (3m x 3m)) : lâmpada com potência de 100 WCorredor (área de 1,35 m2 (1,5m x 0,9 m)) : lâmpada com potência de 60 WSala (área de 8,4 m2 (2,8m x 3m)) : lâmpada com potência de 100 WBanheiro (área de 3,15m2 (1,5m x 2,1m)): lâmpada com potência de 60WPotência total das lâmpadas: 320W

Potência total: 4070 W + 320 W = 4390 WResp.: D

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 kwhECH3,3 x 1/3 = 1,1 kwhEF= 0,2 x 10 = 2 kwhEG= 0,35 x 10 = 3,5 kwhEL= 0,1 x 6 = 0,6 kwhA 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 kwhComo cada 1 kwh custa R$ 0,40, então a energia total custa:576 x 0,4 =230,4

5) (ENEM-MEC) "...O Brasil tem potencial para produzir pelo menos 15 mil megawatts por hora de energia a partir de fontes alternativas”.Somente nos Estados da região Sul, o potencial de geração de energia por intermédio das sobras agrícolas e florestais é de 5.000 megawatts por hora.Para se ter uma idéia do que isso representa, a usina hidrelétrica de Ita, uma das maiores do país, na divisa entre o Rio Grande do Sul e Santa Catarina, gera 1.450 megawatts de energia por hora."Esse texto, transcrito de um jornal de grande circulação, contém, pelo menos, UM ERRO CONCEITUAL ao apresentar valores de produção e de potencial de geração de energia. Esse erro consiste em

a) apresentar valores muito altos para a grandeza energia.b) usar unidade megawatt para expressar os valores de potência.c) usar unidades elétricas para biomassa.d) fazer uso da unidade incorreta megawatt por hora.e) apresentar valores numéricos incompatíveis com as unidades.

A energia elétrica é expressa por E=Po.Δt, medida em megawatts.hora MW.h e não megawatts por hora (MW/h)

Exercícios de Física

1-(ENEM-MEC-011)

Um curioso estudante, empolgado com a aula de circuito elétrico que assistiu na escola, resolve desmontar sualanterna. Utilizando-se da lâmpada e da pilha, retiradas do equipamento, e de um fio com as extremidades descascadas, faz as seguintes ligações com a intenção de acender a lâmpada;

Tendo por base os esquemas mostrados, em quais casos a lâmpada ascendeu?A. (1), (3), (6) B. (3), (4), (5) C. (1), (3), (5) D. (1), (3), (7) E. (1), (2), (5) 02-(ENEM-MEC)

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

Em associação com os dados do gráfico, considere as variáveis:I. Potência do equipamento.II. Horas de funcionamento.III. Número de equipamentos.O valor das frações percentuais do consumo de energia depende dea) 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 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, reduzira) 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.

04 - A nossa matriz energética é eminentemente de origem hidráulica. As nossas usinas, como Itaipú, Sobradinho, Paulo Afonso e Tucuruí, estão localizadas a grandes distâncias dos centros consumidores de energia, fazendo necessária a transmissão de

energia através de extensas linhas. A escolha por esse tipo de transmissão, em alta tensão e corrente alternada de baixa intensidade, ocorre porque:I. A transmissão de grande potência em baixa tensão e corrente de baixa intensidade é economicamente viável.II. A transmissão em corrente de alta intensidade e baixa tensão demandaria uma grande perda de potência devido ao aquecimento das linhas de transmissão.III. A transmissão em corrente alternada permite o abaixamento simplificado da tensão através de transformadores nas estações abaixadoras dos centros consumidores.a) I, apenas. b) II, apenas. c) III, apenas. d) I e III, apenas. e) II e III, apenas.

05 - -(ENEM-MEC)

A resistência elétrica e as dimensões do condutorA relação da resistência elétrica com as dimensões do condutor foi estudada por um grupo de cientistas por meio de vários experimentos de eletricidade. Eles verificaram que existe proporcionalidade entre: resistência (R) e comprimento (ℓ), dada a mesma secção transversal (A); resistência (R) e área da secção transversal (A), dado o mesmo comprimento (ℓ) ecomprimento (ℓ) e área da secção transversal (A), dada a mesma resistência (R).Considerando os resistores como fios, pode-se exemplificar o estudo das grandezas que influem na resistência elétrica utilizando as figuras seguintes.

As figuras mostram que as proporcionalidades existentes entre resistência (R) e comprimento (ℓ), resistência (R) eárea da secção transversal (A), e entre comprimento (ℓ) e área da secção transversal (A) são, respectivamente,a) direta, direta e direta. b) direta, direta e inversa. c) direta, inversa e direta. d) inversa, direta e direta. e) inversa, direta e 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

Exercícios de Física1-(ENEM-MEC-011) Um curioso estudante, empolgado com a aula de circuito elétrico que assistiu na escola, resolve desmontar sua lanterna. Utilizando-se da lâmpada e da pilha, retiradas do equipamento, e de um fio com as extremidades descascadas, faz as seguintes ligações com a intenção de acender a lâmpada;

Tendo por base os esquemas mostrados, em quais casos a lâmpada ascendeu?A. (1), (3), (6) B. (3), (4), (5) C. (1), (3), (5) D. (1), (3), (7) E. (1), (2), (5) Para você acender a lâmpada ela deve ser submetida a uma diferença de potencial (tensão, voltagem) e, consequentemente percorrida por corrente elétrica --- os dois pólos da lâmpada são a parte inferior da rosca (ponto I) e a parte lateral da lâmpada (ponto L) --- os dois pólos da pilha estão indicados na figura --- para que a lâmpada acenda o ponto L deve estar ligados a um dos pólos da pilha e o ponto I da lâmpada ao outro pólo da pilha, o que ocorre nas situações 1, 3 e 7

--- R- D.

02-(ENEM-MEC) A distribuição média, por tipo de equipamento, do consumo de energia elétrica nas residências no Brasil é apresentada no gráfico.

Em associação com os dados do gráfico, considere as variáveis:I. Potência do equipamento.II. Horas de funcionamento.III. Número de equipamentos.O valor das frações percentuais do consumo de energia depende dea) I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III.

Quanto maior o número de equipamentos elétricos, maior o consumo de energia (III) --- observe na expressão W=Po.Δt que o consumo de energia W depende também da potência do equipamento Po (I) e do tempo Δt de funcionamento (II) --- R- E

03-(ENEM-MEC) 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, reduzira) 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.

Observe que em cada uma das recomendações você está tentando diminuir o efeito Joule, ou seja, a transformação de energia elétrica em térmica --- R- C

04 - A nossa matriz energética é eminentemente de origem hidráulica. As nossas usinas, como Itaipú, Sobradinho, Paulo Afonso e Tucuruí, estão localizadas a grandes distâncias dos centros consumidores de energia, fazendo necessária a transmissão de energia através de extensas linhas. A escolha por esse tipo de transmissão, em alta tensão e corrente alternada de baixa intensidade, ocorre porque:I. A transmissão de grande potência em baixa tensão e corrente de baixa intensidade é economicamente viável.II. A transmissão em corrente de alta intensidade e baixa tensão demandaria uma grande perda de potência devido ao aquecimento das linhas de transmissão.III. A transmissão em corrente alternada permite o abaixamento simplificado da tensão através de transformadores nas estações abaixadoras dos centros consumidores.a) I, apenas. b) II, apenas. c) III, apenas. d) I e III, apenas. e) II e III, apenas.

A tensão alternada produzida pelos geradores na usina hidrelétrica é relativamente baixa. Assim, para que se possa abastecer diferentes centros utilizando linhas de transmissão, essa tensão é aumentada até centenas ou milhares de kV por meio de transformadores. Ao atingir os centros de consumo, a tensão é reduzida, por exemplo, a algumas dezenas de kV, pelos transformadores das subestações e distribuída para o público. A tensão de transmissão é elevada e a corrente diminuída porque assim se podem utilizar fios condutores mais finos (mais leves, mais baratos) já que, para que a potência seja a mesma (P=Ui) se você aumentar a tensão (U) você deve diminuir a corrente i.R- E

05 - -(ENEM-MEC) A resistência elétrica e as dimensões do condutorA relação da resistência elétrica com as dimensões do condutor foi estudada por um grupo de cientistas por meio de vários experimentos de eletricidade. Eles verificaram que existe proporcionalidade entre: resistência (R) e comprimento (ℓ), dada a mesma secção transversal (A); resistência (R) e área da secção transversal (A), dado o mesmo comprimento (ℓ) ecomprimento (ℓ) e área da secção transversal (A), dada a mesma resistência (R).Considerando os resistores como fios, pode-se exemplificar o estudo das grandezas que influem na resistência elétrica utilizando as figuras seguintes.

As figuras mostram que as proporcionalidades existentes entre resistência (R) e comprimento (ℓ), resistência (R) eárea da secção transversal (A), e entre comprimento (ℓ) e área da secção transversal (A) são, respectivamente,a) direta, direta e direta. b) direta, direta e inversa. c) direta, inversa e direta. d) inversa, direta e direta. e) inversa, direta e 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.

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

CORRENTE ELÉTRICA

Um condutor metálico, que tem a característica de ter elétrons livres, quando é conectado a um pólo positivo, e em sua outra extremidade a um pólo negativo, esses elétrons inicialmente livre e desordenados iniciam um movimento ordenado e em um sentido – a corrente elétrica.Assim podemos definir como movimento ordenado de cargas elétricas.Sentido da Corrente ElétricaPara o sentido da corrente temos que diferenciar o sentido real do sentido convencional.

Intensidade da corrente elétricaObservando os elétrons que passam por uma secção transversal de um fio podemos medir a quantidade média de elétrons que passam pelo fio, assim a intensidade média da corrente elétrica i num condutor em um intervalo de tempo Δt, é definido como:i = Q/Δt

Corrente contínua e alternadaSe considerarmos um gráfico i x t (intensidade de corrente elétrica por tempo), podemos classificar a corrente conforme a curva encontrada, ou seja: Corrente contínua Uma corrente é considerada contínua quando não altera seu sentido, ou seja, é sempre positiva ou sempre negativa.A maior parte dos circuitos eletrônicos trabalha com corrente contínua, embora nem todas tenham o mesmo "rendimento", quanto à sua curva no gráfico i x t, a corrente contínua pode ser classificada por:

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

Dependendo da forma como é gerada a corrente, esta é invertida periodicamente, ou seja, ora é positiva e ora é negativa, fazendo com que os elétrons executem um movimento de vai-e-vem.Este tipo de corrente é o que encontramos quando medimos a corrente encontrada na rede elétrica residencial, ou seja, a corrente medida nas tomada de nossa casa.

RESISTENCIA ELÉTRICA

A resistência elétrica é a dificuldade que a corrente elétrica encontra quando passa por um condutor de eletricidade.Se fizermos uma ligação com diferentes fios condutores, a uma mesma fonte de energia, veremos que as correntes obtidas serão diferentes umas das outras. Isso se dá pelo fato de o próprio fio oferecer “dificuldades” à passagem da corrente elétrica. Com a finalidade de medir essa “dificuldade”, definiu-se uma nova grandeza: a resistência do condutor.

Os resistores são elementos de circuito que consomem energia elétrica, convertendo-a integralmente em energia térmica. A conversão de energia elétrica em energia térmica é chamada de Efeito Joule.

Os resistores podem ser encontrados em vários objetos, como por exemplo, no chuveiro, na lâmpada, etc. A figura abaixo nos mostra como os resistores são representados em um circuito elétrico.

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:

em que: U é a tensão R é a resistência i é a correnteNo 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.

Associações de resistores

Em muitos casos podem-se ligar vários resistores num circuito elétrico que por sua vez podem ser substituídos por apenas um resistor. O resistor que substitui os vários resistores associados, sem que a corrente elétrica do circuito seja alterada, é denominado resistor equivalente.

Associação em série

A associação em série é caracterizada por ter os resistores ligados um em seguida do outro de modo que a corrente em cada um seja a mesma.

Características da associação série

1- Todos os resistores são ligados um em seguida ao outro.

2- A intensidade total da corrente elétrica i é a mesma em todos os resistores:i = i1 = i2 = i3

3- A tensão total (U), na associação, é igual à soma das tensões em cada resistor.U = U1 + U2 + U3

4- A resistência equivalente (Req) é igual à soma das resistências parciais.Req = R1 + R2 + R3

De fato, se U = U1 + U2 + U3, em que 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: Dois resistores são associados em série conforme o esquema a seguir.

Determine:a) a resistência equivalente da associaçãob) a intensidade da corrente elétrica em cada resistor;c) a tensão elétrica em cada resistor.

Associação em paralelo

A associação em paralelo é caracterizada por ter os resistores ligados pelos seus terminais, em que, todos possuem uma extremidade ligada em A e a outra extremidade ligada em B.

Características da associação série

1- Os resistores são associados pelos seus terminais.

2- A tensão total U de toda a associação (entre A e B) é a mesma para todos os resistores:U = U1 = U2 = U3

3- A corrente total i é a soma das correntes parciais:i = i1 + i2 + i3

4- O inverso da resistência equivalente (Req) é igual à soma dos inversos das resistências parciais.

2º exemplo: Qual a resistência equivalente da associação a seguir?

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

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.

Exercícios1) 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

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.

Exercícios1) 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

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.

9-(FUVEST-SP) Fechando a chave C, provoca-se um curto circuito nos terminais da lâmpada A, a corrente se desvia e ela se apaga. Assim, como a resistência total diminui, a corrente aumenta na lâmpada B aumentando seu brilho --- R- A10) lâmpada --- P=i.U --- 2,25=4,5.i --- i=0,5A --- como estão em série a corrente i também é 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 --- como as lâmpadas são idênticas, a tensão total de 2V fica distribuída para cada uma e elas ficam submetidas à mesma tensão V --- chave fechada --- a tensão em L2 (V) não se altera e então a tensão em L1 (V) também permanece a mesma.R- E

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)

SEU OLHAR(Gilberto Gil, 1984)

Na eternidadeEu quisera ter

Tantos anos-luzQuantos fosse precisar

Pra cruzar o túnelDo 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.