ENEM 2009 PPL — questão 42 de Física
Enunciado em texto
A eficiência de um coletor solar depende de uma série de variáveis. Na tabela abaixo, são mostradas diferenças na radiação solar incidente em diferentes capitais brasileiras localizadas em ordem crescente da latitude.
Energia útil avaliada como média anual para um sistema de aquecimento de água via energia solar. (Coletores solares inclinados de um ângulo igual à latitude, acrescentados mais 10°)
| capital | temperatura média anual °C | radiação solar incidente média kWh/m² por dia | energia útil média* kWh/m² por dia |
|---|---|---|---|
| Natal | 25,9 | 5,40 | 1,67 |
| Salvador | 25,1 | 4,95 | 1,52 |
| Cuiabá | 26,8 | 4,96 | 1,48 |
| Curitiba | 17,6 | 4,73 | 1,60 |
| Florianópolis | 20,8 | 4,24 | 1,32 |
(*) Energia útil média: índice de aproveitamento da energia solar incidente.
Observação: o sistema de aquecimento conta com uma área de 4 m² de coletores solares.
LA ROVERE, E., et al. Economia e tecnologia da energia. Rio de Janeiro, Editora Marco Zero/ Finep. p. 331. 1985 (adaptado).
Considerando os dados mostrados na tabela, na transformação da energia luminosa, observa-se que
a) a radiação solar média coletada independe do tamanho da superfície de captação do coletor solar.
b) a energia útil média, um índice a ser considerado na comparação com outras opções energéticas, decresce com o aumento da latitude.
c) a diferença de radiação solar incidente nas capitais listadas, apesar de ser maior que 20%, deixa de ser determinante em algumas situações.
d) as temperaturas alcançadas independem da temperatura inicial da água no processo de aquecimento da água por meio de coletores solares.
e) Curitiba, entre as capitais citadas, é inadequada para a utilização de energia solar porque é a capital onde ocorrem as maiores perdas de energia térmica para o ambiente.
(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: a conclusão que os números da tabela sustentam.
Passo 1 — a diferença de radiação incidente. A maior é a de Natal (5,40) e a menor, a de Florianópolis (4,24):
Natal recebe cerca de 27% a mais (mesmo comparando com o valor de Natal, a diferença é de 1,16/5,40 ≈ 21%). Maior que 20%, como diz a alternativa C.
Passo 2 — a radiação nem sempre decide. Curitiba recebe menos radiação (4,73) que Salvador (4,95) e Cuiabá (4,96), mas tem mais energia útil (1,60 contra 1,52 e 1,48). Então, em algumas situações, a radiação incidente deixa de ser o fator determinante: outras condições pesam no aproveitamento.
Por que não as outras: (A) os valores são por m²; com 4 m² de coletores, a energia coletada é 4 vezes maior: depende, sim, da área. (B) a energia útil não decresce sempre com a latitude: de Cuiabá (1,48) para Curitiba (1,60) ela aumenta. (D) a temperatura final depende da inicial, pois a mesma energia produz o mesmo ΔT (): água que entra mais fria sai mais fria. (E) Curitiba tem a segunda maior energia útil da tabela; nada indica que seja inadequada.
⚠️ A armadilha: a (B), lendo só os extremos (Natal 1,67 no começo, Florianópolis 1,32 no fim). A tendência geral até cai, mas Curitiba quebra a sequência, e “decresce com o aumento da latitude” não vale.
A ideia em uma frase: a radiação que chega varia mais de 20% entre as capitais, mas a energia aproveitada depende também de outros fatores, como mostra Curitiba.
Resposta: alternativa C (a diferença de radiação, maior que 20%, nem sempre é determinante).
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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