Ferramentas de Inteligência Artificial Generativas (IA Gen) têm se tornado um desafio para a economia verde, devido ao excessivo consumo de energia que esses recursos demandam.
Essas ferramentas chegam a ultrapassar o consumo anual médio de energia de uma cidade cujo consumo por habitante é de $50\text{ kWh}$. Para se ter uma ideia, em um ano, uma das principais ferramentas de IA Gen teve um consumo médio de energia de, aproximadamente, $450\text{ MWh}$.
Dados: $\text{k}=10^3$; $\text{M}=10^6$.
Considerando que as informações sobre os consumos da cidade e da ferramenta de IA Gen foram coletados simultaneamente, e tendo-os como referência, podemos afirmar corretamente que, se fosse uma cidade, o consumo de energia despendido por essa ferramenta teria condições de suprir uma população aproximada de pessoas igual a
Convertemos o consumo anual da ferramenta para quilowatt-hora:
$$450\text{ MWh}=450\cdot10^3\text{ kWh}=450\,000\text{ kWh}.$$
Como o consumo anual por habitante é de $50\text{ kWh}$, a população equivalente é
$$N=\frac{450\,000}{50}=9\,000.$$
Portanto, esse consumo corresponderia aproximadamente ao de uma cidade com 9 mil habitantes.
Uma das polêmicas em torno de veículos elétricos (automóveis, motos ou bicicletas) é sobre o uso de baterias de lítio. Por esse motivo, tem-se investido em baterias de sais (sódio ou potássio).
As baterias de íons de sódio são compostas por: um eletrodo negativo (ou anodo), um eletrodo positivo (ou catodo) e uma substância eletrolítica entre eles (eletrólito). A cada carga e descarga da bateria, os íons de sódio se movem do catodo para o anodo (e vice-versa) por meio do eletrólito, em virtude de uma diferença de potencial criada entre os eletrodos.
<https://tinyurl.com/er46u9ky> Acesso em: 10.09.2024. Adaptado.
Podemos afirmar corretamente que um dos conceitos da Física implícito no texto está relacionado
Uma diferença de potencial entre os eletrodos estabelece um campo elétrico no eletrólito. Como os íons de sódio possuem carga elétrica, eles ficam sujeitos à força elétrica.
Em termos vetoriais, a força elétrica sobre uma carga $q$ é
$$\vec F=q\vec E.$$
Assim, o deslocamento dos íons no eletrólito está associado à presença do campo elétrico produzido pela diferença de potencial entre os eletrodos.
Uma das práticas de sustentabilidade é o uso de “telhados verdes” ou “eco telhados”. Trata-se de uma cobertura vegetal colocada sobre o telhado de uma construção. Esses telhados têm a função de reduzir a temperatura interna das edificações e melhorar a umidade relativa do ar no local, reduzindo significativamente o alto consumo de energia.
Considere a cobertura de uma construção sem o uso do telhado verde, mas, sim, de um concreto cujo calor específico do material seja $1\,000\text{ J/kg}\cdot{}^\circ\text{C}$ e massa total de $5\,000\text{ kg}$. Em uma situação específica, esse material absorve $75\text{ MJ}$ de energia em um dia de exposição direta ao Sol. Nessa mesma situação, caso fosse usado o telhado verde, a temperatura seria reduzida em $5\,{}^\circ\text{C}$.
Sabendo que $Q=m\cdot c\cdot\Delta\theta$, assinale a alternativa que apresenta corretamente a variação da temperatura observada, em $^\circ\text{C}$, caso fosse usado o telhado verde nas condições apresentadas.
Primeiro calculamos a elevação de temperatura que ocorreria com a cobertura de concreto:
$$75\text{ MJ}=75\cdot10^6\text{ J}.$$
$$\Delta\theta=\frac{Q}{mc}=\frac{75\cdot10^6}{(5\,000)(1\,000)}=15\,{}^\circ\text{C}.$$
Com o telhado verde, a temperatura seria reduzida em $5\,{}^\circ\text{C}$. Logo, a variação observada seria
$$\Delta\theta_{\text{verde}}=15-5=10\,{}^\circ\text{C}.$$
Painéis solares fotovoltaicos convertem energia luminosa em energia elétrica. Entretanto, parte da luz solar que incide sobre eles é refletida em vez de absorvida pelo material semicondutor, diminuindo, assim, a eficiência da conversão de energia.
A fim de melhorar essa eficiência, utilizam-se revestimentos antirreflexo. Para isso, escolhem-se revestimentos cujo índice de refração minimize a reflexão e maximize a transmissão, aumentando, consequentemente, a absorção de energia luminosa pelo material semicondutor.
Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente a justificativa de como o revestimento antirreflexo aumenta a eficiência dos painéis solares.
O revestimento antirreflexo é empregado justamente para reduzir a fração da energia luminosa que retorna ao ambiente por reflexão.
Com menor intensidade refletida e maior transmissão para o interior do painel, uma parcela maior da radiação incidente alcança o material semicondutor e pode ser absorvida e convertida em energia elétrica.
Uma revista especializada em automóveis publicou um teste feito com um veículo 2.0 abastecido com gasolina em uma viagem planejada. Nesse teste, eles relacionaram diferentes velocidades ao consumo de combustível do veículo, conforme o gráfico 1.
No gráfico 2, é possível determinar uma das velocidades aferida do automóvel durante os testes.
Considerando que cada litro de gasolina emita cerca de $2\text{ kg}$ de $\text{CO}_2$, assinale a alternativa correta que apresenta a massa de $\text{CO}_2$, em kg, emitida pelo veículo nas condições apresentadas.
No gráfico 2, a posição passa de $50\text{ km}$, em $t=0$, para $200\text{ km}$, em $t=1{,}5\text{ h}$. Como o gráfico é uma reta, a velocidade é constante e corresponde à inclinação:
$$v=\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{200-50}{1{,}5}=100\text{ km/h}.$$
No gráfico 1, para $100\text{ km/h}$, o consumo indicado é de $12{,}5\text{ L}$ de gasolina.
Como cada litro produz aproximadamente $2\text{ kg}$ de $\text{CO}_2$:
$$m_{\text{CO}_2}=12{,}5\cdot2=25\text{ kg}.$$