ENEM 2002 — questão 26 de Física
Enunciado em texto
Na comparação entre diferentes processos de geração de energia, devem ser considerados aspectos econômicos, sociais e ambientais. Um fator economicamente relevante nessa comparação é a eficiência do processo. Eis um exemplo: a utilização do gás natural como fonte de aquecimento pode ser feita pela simples queima num fogão (uso direto), ou pela produção de eletricidade em uma termoelétrica e uso de aquecimento elétrico (uso indireto). Os rendimentos correspondentes a cada etapa de dois desses processos estão indicados entre parênteses no esquema.
[Esquema em duas linhas. P1 (uso direto): Gás → Distribuição por gasoduto (0,95) → Fornalha de gás (0,70) → Calor liberado. P2 (uso indireto): Gás liberado → Termoelétrica (0,40) → Distribuição elétrica (0,90) → Aquecedor elétrico (0,95) → Calor.]
Na comparação das eficiências, em termos globais, entre esses dois processos (direto e indireto), verifica-se que
a) a menor eficiência de deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento da termoelétrica.
b) a menor eficiência de deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento na distribuição.
c) a maior eficiência de deve-se ao alto rendimento do aquecedor elétrico.
d) a menor eficiência de deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento da fornalha.
e) a menor eficiência de deve-se, sobretudo, ao alto rendimento de sua distribuição.
(Enunciado e figura: ENEM 2002, prova 1 – Amarela — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: qual dos dois processos aproveita melhor a energia do gás, no total, e qual etapa é a culpada pela perda.
Passo 1 — rendimento de etapas em sequência. Cada etapa só aproveita uma fração do que recebe da etapa anterior. Por isso o rendimento global é o produto dos rendimentos das etapas (e não a soma, nem a média).
Passo 2 — processo P1 (uso direto):
Passo 3 — processo P2 (uso indireto):
O processo P2 é o menos eficiente: aproveita mais ou menos a metade do que P1 aproveita.
Passo 4 — a culpada. Em P2, a etapa de pior rendimento, de longe, é a termoelétrica: ela perde 60% da energia que recebe (é uma máquina térmica, que transforma calor em trabalho e precisa jogar muito calor fora). A distribuição perde só 10% e o aquecedor só 5%.
Por que não as outras: (B) a distribuição elétrica (0,90) perde pouco; (C) P2 não tem eficiência maior, tem menor; (D) e (E) falam em menor eficiência de P1, mas P1 é o mais eficiente.
⚠️ A armadilha: olhar só para a etapa de menor número dentro de P1, a fornalha (0,70), e marcar a (D). Mas a comparação pedida é global: 0,70 parece baixo, porém é muito melhor que o 0,40 da termoelétrica que aparece dentro de P2.
A ideia em uma frase: em processos em cadeia, o rendimento global é o produto dos rendimentos — e a etapa mais fraca (aqui, a termoelétrica) puxa tudo para baixo.
Resposta: alternativa A (P2 rende cerca de 34%, contra 67% de P1, por causa da termoelétrica).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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