Mapa de questões · 1º dia
Questão 85 — ENEM 2015 PPLCaderno azul · 1º Dia
Para irrigar sua plantação, um produtor rural construiu um reservatório a 20 metros de altura a partir da barragem de onde será bombeada a água. Para alimentar o motor elétrico das bombas, ele instalou um painel fotovoltaico. A potência do painel varia de acordo com a incidência solar, chegando a um valor de pico de 80 W ao meio-dia. Porém, entre as 11 horas e 30 minutos e as 12 horas e 30 minutos, disponibiliza uma potência média de 50 W . Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m / s2 e uma eficiência de transferência energética de 100%.
Qual é o volume de água, em litros, bombeado para o reservatório no intervalo de tempo citado?
Alternativas
Resolução
📋 Ficha da Questão
- 📚 Matérias Necessárias: Física → Trabalho e energia
- ⚡ Nível: Médio — energia elétrica vira energia potencial.
- 🎯 Tema/Habilidade: O volume de água bombeado no intervalo.
- 🏆 Gabarito: D — revelado após a resolução completa
🔎 Passo 1 — O que a questão pede
- Comando: qual é o volume de água bombeado no intervalo indicado.
- Estrutura da questão: o painel fornece potência média de 50 W durante uma hora, com reservatório a 20 m de altura.
- Armadilha antecipada: usar a potência de pico de 80 W. O enunciado indica a média de 50 W no intervalo.
📚 Passo 2 — O conceito em jogo
A energia fornecida é a potência média multiplicada pelo tempo.
Elevar água a uma altura exige energia igual a mgh.
Um litro de água corresponde a um quilograma de massa.
🧮 Passo 4 — O caminho até a resposta
Calcule a energia: 50 W × 3 600 s = 180 000 J.
Iguale a mgh e isole a massa: 180 000 ÷ (10 × 20) = 900 kg.
Converta em volume: 900 litros — alternativa D.
🔍 Passo 5 — Análise das Alternativas
- A) ✗ Incorreta. 150 litros não corresponde à energia disponível no intervalo.
- B) ✗ Incorreta. 250 litros exigiria energia bem inferior à fornecida.
- C) ✗ Incorreta. 450 litros corresponderia a metade da energia calculada.
- D) ✓ Correta. 180 000 J elevam 900 kg a 20 metros, o que equivale a 900 litros.
- E) ✗ Incorreta. 1 440 litros exigiria energia superior à disponível.
🏁 Passo 6 — O que levar dessa questão
Cinquenta watts por uma hora dão cento e oitenta mil joules. O resto é mgh.
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