Questão 47 · Física: Trabalho, energia e potência
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?
- A) 0
- B) 1,18
- C) 116,96
- D) 816,96
- E) 13 183,04
Marque a alternativa correta:
Gabarito: C
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2016).
Comentário
Gabarito: 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.
Fundamentos: Potência em hidrelétricas: P = ρ·Z·g·H · Conversão de unidades (W para MW) · Potência não aproveitada = potência teórica − potência instalada
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova INEP ENEM 2016 (Enem — 1º dia (Ciências Humanas e suas Tecnologias e Ciências da Natureza e suas Tecnologias)), questão 47, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.