Questão 47 do Enem 2016: a potência que cada gerador de Itaipu desperdiça

Enem 2016 · 1º dia · caderno azul · Física · Mecânica

Nos outros cadernos: amarelo 59 · branco 89 · rosa 62

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C 116,96

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?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

A diferença entre a potência teórica e a instalada, em cada unidade geradora.

Potência teórica por unidade

A água que cai perde energia potencial. A cada segundo passam 690 m³, ou seja, 690 000 kg:

P = \frac{m\,g\,h}{t} = \rho\,Q\,g\,h = 1\,000 \times 690 \times 10 \times 118{,}4

P = 816\,960\,000\ \text{W} = 816{,}96\ \text{MW}

Potência instalada por unidade

\frac{14\,000\ \text{MW}}{20} = 700\ \text{MW}

Potência não aproveitada

816{,}96 - 700 = 116{,}96\ \text{MW}

Alternativa C.

C Gabarito: alternativa C

Por que as outras alternativas estão erradas

A
A usina não converte 100% da energia da água: sempre há perdas. (6,1% marcaram)
B
1,18 não sai da conta: provavelmente vem de usar a altura em outra unidade. (23,5% marcaram)
D
Foi a errada mais marcada. 816,96 MW é a potência teórica de cada unidade. Falta subtrair a potência instalada. (24,6% marcaram)
E
Subtrai a potência teórica de uma unidade da potência instalada de todas as 20. (9,3% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 5.839.104 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 701 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 8ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram36,1%dos candidatos marcaram a C

Habilidade 8 · Competência 3Identificar etapas em processos de obtenção, transformação, utilização ou reciclagem de recursos naturais, energéticos ou matérias-primas, considerando processos biológicos, químicos ou físicos neles envolvidos.

Como os candidatos responderam

A6,1%
B23,5%
C36,1% ✓ gabarito
D24,6%
E9,3%

Em branco: 0,4% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50032,8%
500 a 60041,3%
600 a 70047,1%
700 ou mais68,6%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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Energia Mecânica

Skatista, bungee, bloco na mola e usina hidrelétrica: a energia muda de forma, mas o total não muda.

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