ENEM 2009 PPL — questão 40 de Física
Enunciado em texto
Um chacareiro deseja instalar, em sua propriedade, uma turbina com um gerador de eletricidade de 2 HP em queda de água, de 20 metros de altura.
Sabendo que: ; , e considerando que toda a energia potencial da queda é transformada em energia elétrica, é correto afirma que a vazão de massa de água necessária para acionar o gerador é igual a
a) 0,01 kg/s.
b) 20 kg/s.
c) 7,5 kg/s.
d) 10 kg/s.
e) 75 kg/s.
(Enunciado: ENEM 2009 PPL (2ª aplicação), Caderno 3 – Branco — 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: quantos quilogramas de água precisam cair por segundo para o gerador fornecer 2 HP.
Passo 1 — a potência em watts:
Passo 2 — a energia de cada quilograma que cai. Uma massa m que desce 20 m perde a energia potencial . Como toda ela vira energia elétrica, a potência é essa energia dividida pelo tempo:
O termo é justamente a vazão de massa (em kg/s).
Passo 3 — a vazão:
⚠️ As armadilhas: tomar 1 HP como 1 kW dá 2000/200 = 10 kg/s (alternativa D). Esquecer o g dá 1500/20 = 75 kg/s (alternativa E).
A ideia em uma frase: a potência de uma queda d’água é (massa por segundo) × g × h; com P = 1.500 W e h = 20 m, caem 7,5 kg de água por segundo.
Resposta: alternativa C (7,5 kg/s).
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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