1. (ENEM 1998) 3. (ENEM 1998) 2. (ENEM 1998) Dos gráficos abaixo, o que melhor representa o valor da conta de água, de acordo com o consumo, é:

Transcrição

1 1. (ENEM 1998) 3. (ENEM 1998) No quadro abaixo estão as contas de luz e água de uma mesma residência. Além do valor a pagar, cada conta mostra como calculá-lo, em função do consumo de água (em m3) e de eletricidade (em kwh). Observe que, na conta de luz, o valor a pagar é igual ao consumo multiplicado por um certo fator. Já na conta de água, existe uma tarifa mínima e diferentes faixas de tarifação. Dos gráficos abaixo, o que melhor representa o valor da conta de água, de acordo com o consumo, é: Suponha que, no próximo mês, dobre o consumo de energia elétrica dessa residência. O novo valor da conta será de: (A) R$ 55,23 (C) R$ 802,00 (E) R$ 22,90 (B) R$ 106,46 (D) R$ 100,00 2. (ENEM 1998) Suponha agora que dobre o consumo d'água. O novo valor da conta será de: (A) R$ 22,90 (C) R$ 43,82 (E) R$ 22,52 (B) R$ 106,46 (D) R$ 17,40 DICA Questão2: O consumo de água indicado na tarifa é de 17 m 3 (7m³ + os 10m³ da tarifa mínima). Dobrando o consumo teremos 34 m 3, que são cobrados assim: até 10 R$ 5,50 10 a 20 10x0,85 = R$ 8,50 21 a 30 10x2,13 = R$ 2,13 30 a 34 4x2,13 = R$ 8,52 Questão 3: Note que o valor da conta permanece constante (tarifa mímima) até o consumo de 10 m3, e então começa a aumentar numa taxa cada cada vez maior.

2 4. (ENEM 1999) 5. (ENEM 1999) O alumínio se funde a 666 C e é obtido à custa de energia elétrica, por eletrólise transformação realizada a partir do óxido de alumínio a cerca de 1000 C. A produção brasileira de alumínio, no ano de 1985, foi da ordem de toneladas, tendo sido consumidos cerca de 20kWh de energia elétrica por quilograma do metal. Nesse mesmo ano, estimou-se a produção de resíduos sólidos urbanos brasileiros formados por metais ferrosos e não-ferrosos em t/dia, das quais 1,5% estima-se corresponder ao alumínio. o A tabela a seguir apresenta alguns exemplos de processos, fenômenos ou objetos em que ocorrem transformações de energia. Nessa tabela, aparecem as direções de transformação de energia. Por exemplo, o termopar é um dispositivo onde energia térmica se transforma em energia elétrica. ([Dados adaptados de] FIGUEIREDO, P. J. M. A sociedade do lixo: resíduos, a questão energética e a crise ambiental. Piracicaba: UNIMEP, 1994) Suponha que uma residência tenha objetos de alumínio em uso cuja massa total seja de de 10kg (panelas, janelas, latas etc.). O consumo de energia elétrica mensal dessa residência é de 100kWh. Sendo assim, na produção desses objetos utilizou-se uma quantidade de energia elétrica que poderia abastecer essa residência por um período de: (A) 1 mês. (D) 4 meses. (B) 2 meses. (E) 5 meses. (C) 3 meses. 6. (ENEM 1999) Lâmpadas incandescentes são normalmente projetadas para trabalhar com a tensão da rede elétrica em que serão ligadas. Em 1997, contudo, lâmpadas projetadas para funcionar com 127V foram retiradas do mercado e, em seu lugar, colocaram-se lâmpadas concebidas para uma tensão de 120V. Segundo dados recentes, essa substituição representou uma mudança significativa no consumo de energia elétrica para cerca de 80 milhões de brasileiros que residem nas regiões em que a tensão da rede é de 127V. A tabela abaixo apresenta algumas características de duas lâmpadas de 60W, projetadas respectivamente para 127V (antiga) e 120V (nova), quando ambas encontram-se ligadas numa rede de 127V. Dentre os processos indicados na tabela, ocorre conservação de energia (A) em todos os processos. (B) somente nos processos que envolvem transformações de energia sem dissipação de calor. (C) somente nos processos que envolvem transformações de energia mecânica. (D) somente nos processos que não envolvem energia química. (E) somente nos processos que não envolvem nem energia química nem energia térmica. DICA: De acordo com o Princípio da Conservação da Energia, a energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada de uma forma em outra; mas isso não garante que todas as formas sejam totalmente aproveitáveis. DICA Acender uma lâmpada de 60W e 120V em um local onde a tensão na tomada é de 127V, comparativamente a uma lâmpada de 60W e 127V no mesmo local tem como resultado: (A) mesma potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade. (B) mesma potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade. (C) maior potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade. (D) maior potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade. (E) menor potência, menor intensidade de luz e menor durabilidade. Basta olhar os dados da tabela, que você chega ao resultado facilmente. Lembre-se que se uma lâmpada de 60 W/120 V for ligada em uma rede elétrica com tensão maior do que 120 V, sua potência dissipada será maior do que 60 W.

3 7. (ENEM 2001) 9. (ENEM 2001) DICA: Lembre-se que lâmpadas tem baixa potência, mas ficam ligadas por bastante tempo, e aparecem em grande número pela residência; já o ferro elétrico tem alta potência, mas é usado por pouco tempo. 8. (ENEM 2001) DICA: Inicialmente, use o gráfico de fatias para determinar a quantidade de energia (em kwh) que pode ser gasta pelo chuveiro por mês. Em seguida, transforme esta quantidade de energia de quilowatt-hora para joules. Agora, conhecendo a energia (joules) e a potência (watts), você consegue determinar o tempo disponível (em segundos) para ser usado no chuveiro, usando a relação: energia = potência x tempo Por último, você terá que transformar este tempo para minutos, e lembrar que são 4 pessoas usando o chuveiro por 30 dias. DICA: O percentual em 1970 você obtêm dividindo o valor do consumo da energia elétrica pelo valor do consumo total de energia (esses valores correspondem aos pontos mais a esquerda, no gráfico). Em seguida, repita o procedimento para o ano de 1995 (pontos mais a direita, no gráfico)

4 11. (ENEM 2002) 13. (ENEM 2002) Os números e cifras envolvidos, quando lidamos com dados sobre produção e consumo de energia em nosso país, são sempre muito grandes. Apenas no setor residencial, em um único dia, o consumo de energia elétrica é da ordem de 200 mil MWh. Para avaliar esse consumo, imagine uma situação em que o Brasil não dispusesse de hidrelétricas e tivesse de depender somente de termoelétricas, onde cada kg de carvão, ao ser queimado, permite obter uma quantidade de energia da ordem de 10 kwh. Considerando que um caminhão transporta, em média, 10 toneladas de carvão, a quantidade de caminhões de carvão necessária para abastecer as termoelétricas, a cada dia, seria da ordem de (A) 20. (D) (B) 200 (E) (C) (ENEM 2002) DICA: Inicialmente transforme o consumo diário de energia, de MWh para kwh. Em seguida, fazendo uma regra de três, você descobre a quantidade de carvão equivalente (em kg). Por último, lembre-se que cada caminhão transporta kg de carvão. 14. (ENEM 2003) Águas de março definem se falta luz este ano. Esse foi o título de uma reportagem em jornal de circulação nacional, pouco antes do início do racionamento do consumo de energia elétrica, em No Brasil, a relação entre a produção de eletricidade e a utilização de recursos hídricos, estabelecida nessa manchete, se justifica porque (A) a geração de eletricidade nas usinas hidrelétricas exige a manutenção de um dado fluxo de água nas barragens. (B) o sistema de tratamento da água e sua distribuição consomem grande quantidade de energia elétrica. (C) a geração de eletricidade nas usinas termelétricas utiliza grande volume de água para refrigeração. (D) o consumo de água e de energia elétrica utilizadas na indústria compete com o da agricultura. (E) é grande o uso de chuveiros elétricos, cuja operação implica abundante consumo de água. DICA: A energia elétrica tem a grande vantagem de ser facilmente armazenada, com o auxílio de dispositivos como capacitores e indutores. Outra característica peculiar da energia elétrica é que ela é produzida em usinas cujo funcionamento depende das condições climáticas que mantém o fluxo de água nas barragens.

5 17. (ENEM 2006) 18. (ENEM 2006) DICA: A potência consumida no setor residencial é 24MW. A potência consumida nos domingos é obtida tomando 40% de 24 MW, que dá 9,6 MW. Subtraíndo esse valor da potência inicial resulta 14,4 MW. Agora, basta testar as opções I, II e III abaixo e verificar para quais delas temos 14,4 MW de potência.

6 19. (ENEM 2007) 21 (ENEM 2008) O gráfico a seguir ilustra a evolução do consumo de eletricidade no Brasil, em GWh, em quatro setores de consumo, no período de 1975 a As figuras acima apresentam dados referentes aos consumos de energia elétrica e de água relativos a cinco máquinas industriais de lavar roupa comercializadas no Brasil. A máquina ideal, quanto a rendimento econômico e ambiental, é aquela que gasta, simultaneamente, menos energia e água. Com base nessas informações, conclui-se que, no conjunto pesquisado, A) quanto mais uma máquina de lavar roupa economiza água, mais ela consome energia elétrica. B) a quantidade de energia elétrica consumida por uma máquina de lavar roupa é inversamente proporcional à quantidade de água consumida por ela. C) a máquina I é ideal, de acordo com a definição apresentada. D) a máquina que menos consome energia elétrica não é a que consome menos água. E) a máquina que mais consome energia elétrica não é a que consome mais água. DICA: Observando os gráficos, vemos que o consumo de água aumenta da máquina I para a máquina V, ou seja, a máquina I é que consome menos água. Por outro lado, quanto ao consumo de energia, o menor consumo é a da máquina III, ou seja, não há uma relação direta (ou inversa) entre o consumo de água e o consumo de energia. Observa-se que, de 1975 a 2005, houve aumento quase linear do consumo de energia elétrica. Se essa mesma tendência se mantiver até 2035, o setor energético brasileiro deverá preparar-se para suprir uma demanda total aproximada de A) 405 GWh. C) 680 GWh. E) 775 GWh. B) 445 GWh. D) 750 GWh.

7 23 (ENEM 2009) 24 (ENEM 2009) DICA: Quanto mais combustível é queimado, maior a quantidade de energia desperdiçada ; as lâmpadas incandescentes consomem mais energia do que as fluorescentes; cabos com menor diâmetro tem maior resistência elétrica, e por isso aquecem mais facilmente; DICA: A corrente elétrica está relacionada com a espessura da fiação no circuito elétrico; a potência está relacionada com a quantidade de energia que o aparelho consome; a vazão de ar mede a quantidade de ar que é bombeada para fora do recinto; a capacidade de refrigeração está relacionada com o tamanho e a lotação do sala.

8 25 (ENEM 2009) A instalação elétrica de uma casa envolve várias etapas, desde a alocação dos dispositivos, instrumentos e aparelhos elétricos, até a escolha dos materiais que a compõem, passando pelo dimensionamento da potência requerida, da fiação necessária, dos eletrodutos*, entre outras. Para cada aparelho elétrico existe um valor de potência associado. Valores típicos de potências para alguns aparelhos elétricos são apresentados no quadro seguinte: DICA: De acordo com as tabelas e a planta, na sala e na cozinha devemos ter lâmpadas de 100W, e no corredor e no banheiro, lâmpadas de 60W. Agora, basta somar as potências de todos os aparelhos da casa. A escolha das lâmpadas é essencial para obtenção de uma boa iluminação. A potência da lâmpada deverá estar de acordo com o tamanho do cômodo a ser iluminado. O quadro a seguir mostra a relação entre as áreas dos cômodos (em m2) e as potências das lâmpadas (em W), e foi utilizado como referência para o primeiro pavimento de uma residência. Obs.: Para efeitos dos cálculos das áreas, as paredes são desconsideradas. Considerando a planta baixa fornecida, com todos os aparelhos em funcionamento, a potência total, em watts, será de A) C) E) B) D) (ENEM 2009) DICA: Com a resistência (11 ) e a tensão (110V), você descobre a potência do gerador (fórmula do piu ). Então, calcule a energia que este gerador fornece em 1 hora, usando a relação: energia= potência tempo Agora, para calcular a quantidade de água (em gramas) que pode ser aquecida com essa energia, use a fórmula: Q=m c Δ T Não esqueça que no lugar de Q você deve usar o valor de energia calculado acima (em joules). Por último, compare esse resultado com a quantidade de água aquecida na combustão direta da gasolina, e lembre-se que o consumo de gasolina é inversamente proporcional à quantidade de água aquecida. É possível, com 1 litro de gasolina, usando todo o calor produzido por sua combustão direta, aquecer 200 litros de água de 20 C a 55 C. Pode-se efetuar esse mesmo aquecimento por um gerador de eletricidade, que consome 1 litro de gasolina por hora e fornece 110 V a um resistor de 11 Ω, imerso na água, durante um certo intervalo de tempo. Todo o calor liberado pelo resistor é transferido à água. Considerando que o calor específico da água é igual a 4,19 J.g-1. C-1, aproximadamente qual a quantidade de gasolina consumida para o aquecimento de água obtido pelo gerador, quando comparado ao obtido a partir da combustão? A) A quantidade de gasolina consumida é igual para os dois casos. B) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é duas vezes maior que a consumida na combustão. C) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é duas vezes menor que a consumida na combustão. D) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes maior que a consumida na combustão. E) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes menor que a consumida na combustão.

9 27 (ENEM 2009) 28 (ENEM 2009) DICA: Inicialmente, descubra a quantidade de energia (em joules) necessária para aquecer 1 tonelada (1000 kg) de água, usando a fórmula: Q=m c Δ T Agora, lembre-se que a taxa de insolação (800 W/m²) mede a potência captada por metro quadrado, e está relacionada com a quantidade de calor (energia) captada através da definição: insolação= energia tempo área Para o intervalo de tempo de 1 hora (3600 segundos), e usando a energia calculada acima, podemos descobrir a área da superfície refletora. Por último, use a relação: área = comprimento x largura lembrando que a largura do espelho coletor é de 6 metros. DICA: Note que o par de lâmpadas L7 e L8, está em paralelo com o par L5 e L6. Como todas as lâmpadas tem mesma resistência (que vamos chamar de R) a resistência equivalente do bloco com as quatro lâmpadas será: R BLOCO = 2 R 2 R =R 2 R +2 R Isto equivale a substituir o bloco das quatro lâmpadas (L5, L6, L7, L8) por uma única lâmpada de mesma resistência; esta lâmpada ficaria em série com a lâmpada L4; resulta então o par L2 e L3 em paralelo com o par L4 e LBLOCO; todas as quatro lâmpadas são atravessadas pela mesma corrente, e portanto têm o mesmo brilho.

10 29 (ENEM 2007) 30 (ENEM 2007) A pele humana é sensível à radiação solar, e essa sensibilidade depende das características da pele. Os filtros solares são produtos que podem ser aplicados sobre a pele para protegê-la da radiação solar. A eficácia dos filtros solares é definida pelo fator de proteção solar (FPS), que indica quantas vezes o tempo de exposição ao sol, sem o risco de vermelhidão, pode ser aumentado com o uso do protetor solar. A tabela seguinte reúne informações encontradas em rótulos de filtros solares. As informações acima permitem afirmar que: A) as pessoas de pele muito sensível, ao usarem filtro solar, estarão isentas do risco de queimaduras. B) o uso de filtro solar é recomendado para todos os tipos de pele exposta à radiação solar. C) as pessoas de pele sensível devem expor-se 6 minutos ao sol antes de aplicarem o filtro solar. D) pessoas de pele amarela, usando ou não filtro solar, devem expor-se ao sol por menos tempo que pessoas de pele morena. E) o período recomendado para que pessoas de pele negra se exponham ao sol é de 2 a 6 horas diárias. DICA: De acordo com o gráfico, vemos que as perturbações por raios X são as que chegam mais rápido e tem menor duração; as tempestades magnéticas são as que mais demoram e tem maior duração. As perturbações por ondas de rádio chegam praticamente ao mesmo tempo que aquelas por raios X, mas têm maior duração. DICA: Note que mesmo para pessoas de pele pouco sensível ao Sol há um fator de proteção (FPS) recomendado.

11 31 (ENEM 2008) DICA: Para calcular as áreas, basta contar os quadradinhos abaixo da curva (lembrando que duas quase metades valem por um quadrado inteiro). Divida a área da faixa cinza pela área total, e assinale a alternativa com o percentual mais próximo. 33 (ENEM 2009) DICA: A luz branca é a mistura das três cores primárias; então um objeto de cor branca tende a refletir os três tipos de cores primárias, se for iluminado com luz branca. Quando iluminado com luz vermelha, o objeto vai refletir somente esse tipo de luz, que é a cor que a retina vai captar.

12 34 (ENEM 2001) A figura mostra o tubo de imagens dos aparelhos de televisão usado para produzir as imagens sobre a tela. Os elétrons do feixe emitido pelo canhão eletrônico são acelerados por uma tensão de milhares de volts e passam por um espaço entre bobinas onde são defletidos por campos magnéticos variáveis, de forma a fazerem a varredura da tela. Nos manuais que acompanham os televisores é comum encontrar, entre outras, as seguintes recomendações: I. Nunca abra o gabinete ou toque as peças no interior do televisor. II. Não coloque seu televisor próximo de aparelhos domésticos com motores elétricos ou ímãs. Estas recomendações estão associadas, respectivamente, aos aspectos de (A) riscos pessoais por alta tensão / perturbação ou deformação de imagem por campos externos. (B) proteção dos circuitos contra manipulação indevida / perturbação ou deformação de imagem por campos externos. (C) riscos pessoais por alta tensão / sobrecarga dos circuitos internos por ações externas. (D) proteção dos circuitos contra a manipulação indevida / sobrecarga da rede por fuga de corrente. (E) proteção dos circuitos contra manipulação indevida / sobrecarga dos circuitos internos por ação externa. DICA: Os elétrons no tubo de imagem são acelerados por uma tensão elétrica altíssima; a formação da imagem na tela do aparelho resulta ação da de campos magnéticos; equipamentos como motores ou imãs tem a capacidade de afetar o campo magnético nas suas vizinhanças. 35 (ENEM 2002) O código de barras, contido na maior parte dos produtos industrializados, consiste num conjunto de várias barras que podem estar preenchidas com cor escura ou não. Quando um leitor óptico passa sobre essas barras, a leitura de uma barra clara é convertida no número 0 e a de uma barra escura, no número 1. Observe abaixo um exemplo simplificado de um código em um sistema de código com 20 barras. Se o leitor óptico for passado da esquerda para a direita irá ler: Se o leitor óptico for passado da direita para a esquerda irá ler: No sistema de código de barras, para se organizar o processo de leitura óptica de cada código, deve-se levar em consideração que alguns códigos podem ter leitura da esquerda para a direita igual à da direita para a esquerda, como o código , no sistema descrito acima. Em um sistema de códigos que utilize apenas cinco barras, a quantidade de códigos com leitura da esquerda para a direita igual à da direita para a esquerda, desconsiderando-se todas as barras claras ou todas as escuras, é (A) 14. (B) 12. (C) 8. (D) 6. (E) 4. DICA: Os códigos que procuramos devem ter simetria de espelho em relação ao dígito do meio, como nos exemplos: ou Isto signifia o par da direita (dois útimos dígitos) deve ser igual ao par da esquerda (dois primeiros dígitos), mas na ordem inversa. Cada par tem quatro opções: 00, 01, 10 e 11. Por exemplo, para o caso em que o dígito do meio é igual a 0, temos quatro opções: 00000, 01010, e Após a listagem de todas as opções possíveis, lembre-se que os dígitos 0 correspondem a barras claras, e os dígitos 1 referem-se a barras escuras, e que as opções com todas as barras claras ou todas as barras escuras não são permitidas.

13 36 (ENEM 2009) DICA: O número de prótons do antimônio é 50; então, basta seguir a linha vertical correspondente a Z=50, e localizar os pontos (quadradinhos) que a interceptam. Observe que para o primeiro quadradinho temos aproximadamente A=62.