Questão 47 do Enem 2016 comentada

Ciências da Natureza e suas Tecnologias · Física · Trabalho, energia e potência. Tente responder antes de abrir o gabarito.

  • Enem 2016
  • 1º dia
  • Natureza
  • Física
  • Trabalho, energia e potência
  • Habilidade H8
  • Dificuldade difícil

A usina de Itaipu é uma das maiores hidrelétricas do mundo em geração de energia. Com 20 unidades geradoras e 14 000 MW de potência total instalada, apresenta uma queda de 118,4 m e vazão nominal de 690 m3/s por unidade geradora. O cálculo da potência teórica leva em conta a altura da massa de água represada pela barragem, a gravidade local (10 m/s2) e a densidade da água (1 000 kg/m3). A diferença entre a potência teórica e a instalada é a potência não aproveitada.

Disponível em: www.itaipu.gov.br. Acesso em: 11 maio 2013 (adaptado).

Qual é a potência, em MW, não aproveitada em cada unidade geradora de Itaipu?

Ver gabarito e comentário

Gabarito oficial (INEP): C

A potência teórica de uma unidade vem da energia potencial da água por unidade de tempo: P = m·g·h/t = ρ·Z·g·H, em que Z é a vazão (volume por segundo).

Passo 1 – potência teórica por unidade:

  • ρ = 1 000 kg/m³
  • Z = 690 m³/s
  • g = 10 m/s²
  • H = 118,4 m
  • P_teórica = 1 000 × 690 × 10 × 118,4 = 816 960 000 W = 816,96 MW

Passo 2 – potência instalada por unidade:

  • 14 000 MW / 20 unidades = 700 MW

Passo 3 – potência não aproveitada:

  • 816,96 MW − 700 MW = 116,96 MW, alternativa C.

Por que as outras estão erradas:

  • (A) 0: ignora a diferença entre a potência teórica e a instalada.
  • (B) 1,18: erro de unidade ou de posição decimal.
  • (D) 816,96: é a potência teórica, não a não aproveitada.
  • (E) 13 183,04: resulta de subtrair de forma incorreta ou de misturar a potência total com a de uma unidade.

Não há divergência com o gabarito oficial.

Conceitos cobrados: Potência em hidrelétricas: P = ρ·Z·g·H; Conversão de unidades (W para MW); Potência não aproveitada = potência teórica − potência instalada.

Comentário gerado por IA a partir do gabarito oficial e revisado automaticamente; pode conter erros — o gabarito do INEP prevalece. Dificuldade pelo parâmetro b divulgado pelo INEP nos microdados: 2,01.

Fonte: Prova oficial do Enem (INEP), ano 2016, 1º dia, questão 47.
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