Questão 133 do Enem 2023 PPL: as correntes no inversor do sistema solar

Enem 2023 PPL · 2º dia · caderno azul · Física · Eletricidade

Nos outros cadernos: amarelo 103 · cinza 113 · rosa 93

Só quer conferir? Ver o gabarito

C 125 e 10.

Uma microempresa adquire um sistema fotovoltaico de captação de energia solar para reduzir o gasto mensal de energia elétrica. O sistema é composto de 15 placas com potência média útil de 150 W por placa, realizando captação de energia solar oito horas por dia. A energia captada é armazenada em um conjunto de baterias de 12 V. O sistema apresenta também um inversor, cuja função é converter a tensão de 12 V contínua para 120 V alternada, e sua eficiência é de 80%. A microempresa trabalha doze horas por dia, utilizando a energia captada pelo sistema solar.

As intensidades das correntes elétricas, em ampère, na entrada e saída do inversor são, respectivamente,

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

A corrente na entrada (12 V) e na saída (120 V) do inversor.

1. Energia captada por dia

15 \cdot 150 \text{ W} \cdot 8 \text{ h} = 18\,000 \text{ Wh}

2. Potência média de uso

Essa energia é usada ao longo das 12 horas de trabalho:

P_{\text{entrada}} = \frac{18\,000}{12} = 1\,500 \text{ W}

3. Corrente na entrada (12 V)

i = \frac{1\,500}{12} = 125 \text{ A}

4. Corrente na saída (120 V, 80% de eficiência)

P_{\text{saída}} = 0{,}8 \cdot 1\,500 = 1\,200 \text{ W} \quad\Rightarrow\quad i = \frac{1\,200}{120} = 10 \text{ A}

Alternativa C.

C Gabarito: alternativa C

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Não sai de uma conta coerente com os dados. (12,2% marcaram)
B
Acerta a saída, mas a entrada de 100 A corresponderia a 1 200 W, que é a potência depois da perda no inversor. (15,3% marcaram)
D
Foi a mais marcada. Acerta a entrada, mas esquece a eficiência de 80%: 1 500 ÷ 120 = 12,5 A. Só 1 200 W saem do inversor. (30,4% marcaram)
E
Usa as potências (1 500 W) como se fossem correntes, ou não divide pela tensão. (13,9% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 5.204 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 722 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 7ª 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.

Acertaram27,9%dos candidatos marcaram a C

Habilidade 2 · Competência 1Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde ou outro, com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico.

Como os candidatos responderam

A12,2%
B15,3%
C27,9% ✓ gabarito
D30,4% mais marcada
E13,9%

Em branco: 0,3% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50025,4%
500 a 60029,2%
600 a 70034,9%
700 ou mais40,5%

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.

Mandar no WhatsApp