ENEM 2021 PPL — questão 122 de Física
Enunciado em texto
Para gerar energia elétrica em uma hidrelétrica é necessário integrar a vazão do rio, a quantidade de água disponível em determinado período de tempo e os desníveis do relevo, sejam eles naturais, como as quedas-d'água, ou criados artificialmente. Existem dois tipos de unidades de geração de energia: acumulação e fio-d'água. As unidades de acumulação são localizadas em locais com altas quedas-d'água e, dado o seu grande porte, permitem o acúmulo de grande quantidade de água. As unidades a fio-d'água geram energia com o fluxo de água do rio, ou seja, pela vazão com mínimo ou nenhum acúmulo do recurso hídrico.
Em uma região existem rios com potencial para geração de energia. No intuito de construir uma unidade de fio-d'água, deve-se comparar as características desses rios.
A principal grandeza física desses rios que deve ser observada é o(a)
a) velocidade de correnteza maior.
b) deslocamento vertical do relevo maior.
c) área de secção transversal do leito menor.
d) volume de água por unidade de tempo menor.
e) quantidade de massa de água por unidade de tempo menor.
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 grandeza física a observar nos rios para escolher onde instalar uma usina a fio-d'água.
Passo 1 — a diferença entre os dois tipos, que o enunciado explica e é o eixo da questão.
Acumulação: represa a água, cria um grande desnível e converte energia potencial gravitacional em elétrica. O que interessa é a altura da queda.
Fio-d'água: gera "com o fluxo de água do rio... com mínimo ou nenhum acúmulo". Sem represa não há queda para explorar — sobra a energia cinética da água que já está passando.
Passo 2 — o que isso implica na escolha. Sem acúmulo, a usina vive do que o rio entrega em movimento. E a velocidade entra ao quadrado: dobrar a correnteza multiplica por quatro a energia disponível por quilo de água. É a grandeza mais decisiva que se pode observar.
Resposta: alternativa A (velocidade de correnteza maior).
Por que as outras caem:
(B) deslocamento vertical do relevo maior: é exatamente o critério da usina de acumulação, com a queda-d'água. O enunciado diz que a unidade em questão é a fio-d'água. Esta é a alternativa mais tentadora, porque "desnível" é o que todo mundo associa a hidrelétrica.
(C) área de secção transversal do leito menor, (D) volume de água por unidade de tempo menor e (E) massa de água por unidade de tempo menor: as três pedem valores menores, e menos água significa menos energia disponível. A direção está invertida em todas.
Um cuidado honesto com a alternativa (C): um leito mais estreito de fato acelera a água — é a equação da continuidade, . Mas o que se busca é o efeito, não a causa indireta; e estreitar o leito sem manter a vazão não ajuda em nada. A grandeza a observar continua sendo a velocidade.
Por que isso importa fora da prova: usinas a fio-d'água causam impacto ambiental muito menor, porque não alagam áreas. Em compensação, dependem da chuva do momento — em seca, a geração cai junto com o rio. É o compromisso central do planejamento energético brasileiro.
A ideia em uma frase: sem represa não há queda; sem queda, a energia que sobra é a do rio correndo.
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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