QUESTÕES DO ENEM

1-Não é nova a idéia de extrair energia dos oceanos aproveitando-se a diferença das marés alta e baixa. Em 1967, os franceses instalaram a primeira usina “maré-motriz”, construindo uma barragem equipada de 24 turbinas, aproveitando-se a potência máxima instalada de 240 MV, suficientes para a demanda de uma cidade de 200 mil habitantes. Aproximadamente 10% da potência total instalada são demandados pelo consumo residencial.

Nessa cidade francesa, aos domingos, quando parcela dos setores industrial e comercial para, a demanda diminui 40%. Assim, a produção de energia correspondente à demanda aos domingos será atingida mantendo-se:

I.                    Todas as turbinas em funcionamento, com 60% da capacidade máxima de produção de cada uma delas.

II.                 A metade das turbinas funcionando em capacidade máxima e o restante com 20% da capacidade máxima.

III.               Quatorze turbinas funcionando em capacidade máxima, uma com 40% da capacidade máxima e as demais desligadas.

Está correta a situação descrita

a)      Apenas em I

b)      Apenas em II

c)      Apenas I e III

d)      Apenas II e III

e)      Em I, II e III

Resolução

Como diz o texto, são suficientes 240 MV para a demanda total da cidade (100%) e há 24 turbinas na usina. Se, para 100% da cidade são necessários 240 MV, precisamos saber o quanto é suficiente aos domingos, em que a demanda diminui 40%, ou seja, é igual a 60%. 60% de 240 MV é o equivalente a 240 : 10 x 6, o que é igual a 144 MV. Assim, sabemos que o resultado ao qual a alternativa precisa chegar é igual a 144 MV.

Se 24 turbinas geram 240 MV, cada uma gera 10 MV. Analisemos então as situações:

I - Todas as turbinas em funcionamento, com 60% da capacidade máxima de produção de cada uma delas.

A capacidade máxima de cada turbina é de 10 MV. 60% disso é igual a 6 MV, o que diz que cada uma das 24 turbinas gera 6 MV. Façamos o cálculo:

24 x 6 = 144 MV à CORRETA

II - A metade das turbinas funcionando em capacidade máxima e o restante com 20% da capacidade máxima.

Doze turbinas gerarão 10 MV cada, enquanto cada uma das outras doze gerará um quinto (20%) de sua capacidade máxima, ou seja, 2 MV. Façamos o cálculo para verificar o total de energia gerada:

(12 x 10) + 12 x (10 : 5) = 120 + 12 x 2 = 120 + 24 = 144 MV à CORRETA

III - Quatorze turbinas funcionando em capacidade máxima, uma com 40% da capacidade máxima e as demais desligadas.

Quatorze turbinas gerarão 10 MV cada, enquanto uma gerará dois quintos (40%) de sua capacidade máxima, ou seja, 4 MV, e o restante das turbinas estará desligado. Vejamos o cálculo:

(14 x 10) + 2 x (10 : 5) = 140 + 2 x 2 = 144 MV à CORRETA

Todas as situações descritas estão corretas, portanto a alternativa correta é a E.

2-A potência da radiação solar sobre o solo de nosso planeta, numa dada região, é diretamente

proporcional à área de exposição do solo à luz solar. Na transposição do rio São Francisco, ao se distribuir a água do seu leito natural para outras regiões, ocorre um aumento na superfície de exposição da água à radiação solar. Assim sendo, deve ocorrer um aumento na taxa de evaporação da água. A fim de se testar essa hipótese, suponha que 1000 litros de água estejam armazenados num recipiente cúbico de 1m de aresta e expostos à radiação solar em determinada região por onde passa o rio São Francisco.

Observa-se que, para o nível da água ser reduzido em 10 cm, ou seja, 100 litros de água, devido exclusivamente à evaporação provocada pela radiação solar, é necessário um intervalo de tempo Δt.

Considere, agora, que esse volume de água seja distribuído, de forma equânime, em outros cinco recipientes cúbicos idênticos, de 1m de aresta. Levando em consideração apenas a radiação que atinge a superfície superior dos recipientes, assinale a alternativa correta.

a)      Para reduzir o nível de água nos recipientes em 10cm, o intervalo de tempo necessário será 5Δt.

b)      Para reduzir o nível de água nos recipientes em 10cm, o intervalo de tempo necessário será Δt/5.

c)      Na segunda situação, para evaporar um total de 100 litros de água dos recipientes, será necessário um intervalo de tempo igual a Δt/5.

d)      Para que toda água dos recipientes seja evaporada, será preciso esperar um intervalo de tempo mínimo de 10Δt.

e)      Para que toda a água dos recipientes seja evaporada, será preciso esperar um intervalo de tempo mínimo de 5Δt.

Resolução:

Temos a seguinte situação:

Como levamos em consideração apenas a radiação que atinge a superfície superior dos recipientes, podemos chegar às seguintes conclusões:

O tempo necessário para reduzir em 10 cm o nível de água do recipiente com 1000 L é o mesmo para reduzir em 10 cm os níveis de cada um dos cinco recipientes com 200 L, pois as superfícies superiores dos recipientes de 200 L têm a mesma área da superfície superior do recipiente de 1000 L (1 m²), o que nos leva a crer que as alternativa A e B são FALSAS.

Também é possível concluir que nesses recipientes são evaporados 100 L de água a cada período de tempo Δt. Assim, para toda a água dos recipientes de 200 L evaporar, será preciso um intervalo de 2Δt, pois há 200 L nos recipientes. Portanto, podemos chegar à conclusão de que as alternativas D e E são FALSAS.

A única alternativa que sobrou foi a C. Comprová-la-emos:

c) Na segunda situação, para evaporar um total de 100 litros de água dos recipientes, será necessário um intervalo de tempo igual a Δt/5.

Como são cinco recipientes, cada um contendo 200 L de água, sendo 100 L evaporados a cada período Δt, então, para serem evaporados um total de 100 L pelos cinco juntos, será necessário um período de tempo Δt/5, pois nesse período, cada um dos recipientes terá evaporado 20 L, totalizando ao todo 100 L de água evaporada.