ENEM 2006 — questão 51 de Física

Gabarito EEnergia — potência instalada, energia produzida e eficiência de hidrelétricasProva objetiva · Prova 1 (Amarela)

Enunciado da questão 51 de Física do ENEM 2006 — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

Na avaliação da eficiência de usinas quanto à produção e aos impactos ambientais, utilizam-se vários critérios, tais como: razão entre produção efetiva anual de energia elétrica e potência instalada ou razão entre potência instalada e área inundada pelo reservatório. No quadro seguinte, esses parâmetros são aplicados às duas maiores hidrelétricas do mundo: Itaipu, no Brasil, e Três Gargantas, na China.

parâmetros	Itaipu	Três Gargantas
potência instalada	12.600 MW	18.200 MW
produção efetiva de energia elétrica	93 bilhões de kWh/ano	84 bilhões de kWh/ano
área inundada pelo reservatório	1.400 $\text{km}^2$	1.000 $\text{km}^2$

Internet: <www.itaipu.gov.br>.

Com base nessas informações, avalie as afirmativas que se seguem.

I. A energia elétrica gerada anualmente e a capacidade nominal máxima de geração da hidrelétrica de Itaipu são maiores que as da hidrelétrica de Três Gargantas.

II. Itaipu é mais eficiente que Três Gargantas no uso da potência instalada na produção de energia elétrica.

III. A razão entre potência instalada e área inundada pelo reservatório é mais favorável na hidrelétrica Três Gargantas do que em Itaipu.

É correto apenas o que se afirma em

a) I.

b) II.

c) III.

d) I e III.

e) II e III.

(Enunciado: ENEM 2006, 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: julgar as três afirmações comparando as usinas com os dados do quadro.

Passo 1 — separar potência de energia. Potência instalada (em MW) é a capacidade máxima de gerar, a “força” da usina em cada instante. Energia produzida (em kWh por ano) é o que ela de fato entregou ao longo do ano. Energia = potência × tempo.

Afirmação I — falsa. Itaipu gera mais energia por ano (93 contra 84 bilhões de kWh), mas sua capacidade nominal máxima, a potência instalada, é menor (12.600 MW contra 18.200 MW). A afirmação exige as duas coisas.

Afirmação II — verdadeira. Dividindo a energia anual pela potência instalada, obtemos quantas horas por ano a usina “equivale” a funcionar a plena carga (12.600 MW = $1{,}26 \times 10^{7}$ kW):

$\text{Itaipu: } \frac{93 \times 10^{9}\ \text{kWh}}{1{,}26 \times 10^{7}\ \text{kW}} \approx 7\,400\ \text{h}$

$\text{T. G.: } \frac{84 \times 10^{9}\ \text{kWh}}{1{,}82 \times 10^{7}\ \text{kW}} \approx 4\,600\ \text{h}$

Um ano tem cerca de 8 760 h. Itaipu aproveita bem mais a potência que tem: produz mais energia com menos potência instalada.

Afirmação III — verdadeira. Potência por área alagada:

$\text{Itaipu: } \frac{12\,600}{1\,400} = 9\ \text{MW/km}^2$

$\text{T. G.: } \frac{18\,200}{1\,000} = 18{,}2\ \text{MW/km}^2$

Três Gargantas tem o dobro de potência por quilômetro quadrado inundado: é mais favorável do ponto de vista ambiental nesse critério.

Corretas: II e III.

⚠️ A armadilha: confundir potência com energia e achar que, como Itaipu produz mais energia, também tem mais potência instalada, aceitando a I (alternativas A ou D).

A ideia em uma frase: potência é a capacidade em cada instante; energia é potência × tempo — uma usina com menos potência pode produzir mais energia se funcionar mais perto da capacidade máxima.

Resposta: alternativa E (II e III).

Vídeo em breve

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