Texto de apoio: no Brasil, as usinas hidrelétricas respondem por 70% da matriz elétrica e a fonte eólica por 10,7% da energia gerada no ano anterior. Petróleo e carvão, somados, representam menos de 5%. (Exame, acesso em 02/06/2020, adaptado.) De acordo com o resumo da matriz elétrica brasileira descrita no texto, a porcentagem da energia elétrica produzida no país que tem como fonte primária uma forma de energia mecânica é de:
A)10,7%
B)15,7%
C)70%
D)80,7%
E)85,7%
Gabarito oficial — Geral, 08/11/2020
D
Resolução comentada
Nas hidrelétricas, a energia mecânica da água é aproveitada pelas turbinas. Na geração eólica, a energia cinética do vento movimenta os aerogeradores.
Somamos as participações dessas duas fontes.
$$70\%+10{,}7\%=80{,}7\%$$
Nas termelétricas, a fonte primária é a energia química do combustível, embora existam etapas mecânicas intermediárias.
Alternativa correta: D.
Q30
Placa fotovoltaica capaz de alimentar uma lâmpada
A tabela mostra os valores da diferença de potencial U e da intensidade máxima da corrente elétrica I que quatro modelos de placas fotovoltaicas fornecem: placa 1, 12 V e 125 mA; placa 2, 12 V e 250 mA; placa 3, 12 V e 350 mA; placa 4, 12 V e 500 mA. Uma pessoa pretende utilizar uma dessas placas para fornecer energia elétrica a uma lâmpada que funciona sob diferença de potencial de 12 V e que, nessa condição, apresenta resistência elétrica igual a $30\,\Omega$, montando o circuito mostrado. Para que a lâmpada funcione sob suas condições normais, a pessoa pode utilizar:
A)qualquer uma das placas.
B)apenas as placas 1 ou 2.
C)apenas as placas 1, 2 ou 3.
D)apenas a placa 3.
E)apenas a placa 4.
Gabarito oficial — Geral, 08/11/2020
E
Resolução comentada
Calculamos a corrente exigida pela lâmpada em funcionamento normal.
$$I=\frac UR$$
$$I=\frac{12}{30}=0{,}40\,\mathrm A$$
$$I=400\,\mathrm{mA}$$
A placa deve fornecer 12 V e comportar pelo menos 400 mA. Somente a placa 4 tem corrente máxima suficiente: 500 mA.
A corrente máxima da placa é sua capacidade de fornecimento; isso não significa que a lâmpada seja obrigada a consumir 500 mA.
Alternativa correta: E.
Q31
Calor perdido pelo chá em uma garrafa térmica
Uma garrafa térmica é destinada a manter constante a temperatura dos líquidos colocados no seu interior. Com o tempo, as trocas de calor com o exterior produzem variações de temperatura. Suponha que uma garrafa contivesse 600 g de chá, inicialmente a 70 °C, e que, após 6 horas, sua temperatura baixou para 30 °C. Considerando que o calor específico do chá seja $4{,}2\times10^3\,\mathrm{J/(kg\cdot{}^\circ C)}$ e sua massa permaneça constante, a quantidade de calor perdida nesse intervalo foi, aproximadamente, de:
A)$1{,}8\times10^2\,\mathrm J$
B)$1{,}7\times10^4\,\mathrm J$
C)$1{,}0\times10^5\,\mathrm J$
D)$6{,}0\times10^5\,\mathrm J$
E)$1{,}0\times10^7\,\mathrm J$
Gabarito oficial — Geral, 08/11/2020
C
Resolução comentada
Convertemos a massa para a unidade usada pelo calor específico.
O sinal negativo indica perda de calor. A quantidade perdida é o módulo desse valor: aproximadamente 100000 J. As seis horas seriam necessárias para calcular uma potência média, mas não o calor total.
Alternativa correta: C.
Q32
Dispositivos que concentram luz em telescópios
Nas últimas décadas, foram descobertos muitos asteroides que se aproximaram da Terra, mas quase todos apresentam brilho fraco e não são visíveis a olho nu. Para observá-los é necessário utilizar telescópios, que coletam e concentram a pouca luz proveniente desses astros. Os dispositivos ópticos usados nos telescópios para coletar e concentrar a luz podem ser um espelho:
A)côncavo ou uma lente divergente.
B)côncavo ou uma lente convergente.
C)convexo ou uma lente divergente.
D)convexo ou uma lente convergente.
E)convexo ou um espelho côncavo.
Gabarito oficial — Geral, 08/11/2020
B
Resolução comentada
A luz recebida de um astro muito distante chega aproximadamente como um feixe de raios paralelos.
Um espelho côncavo pode refletir esses raios de modo que convirjam para um foco real. Uma lente convergente também pode concentrá-los em um foco real por refração.
Uma lente divergente ou um espelho convexo espalha o feixe; seus focos associados aos raios paralelos são virtuais. Assim, os dispositivos adequados são o espelho côncavo e a lente convergente.
