3ª Série - volume 3 2023

GABARITO D
RESOLUÇÃO
- Energia potencial: Ep = mgh. Sendo uma descida, a altura diminui, a energia potencial diminui. - Energia cinética: Ec = mv²/2. Sendo constante a velocidade, a energia cinética também é constante. - Energia mecânica: Em = Ec + Ep. Se a energia potencial diminui e a energia cinética é constante, então a energia mecânica diminui.

GABARITO E
RESOLUÇÃO
Das opções apresentadas, vemos que o processo de transformação de energia com menor eficiência é o da célula solar, transformação de energia radiante em energia elétrica, que, por causar menor dano ao ambiente, é o que mais se beneficiaria de investimentos em pesquisas para aumentar sua eficiência.

GABARITO C
RESOLUÇÃO
O gráfico que representa a situação deve ser dividido em 2 partes: antes e depois de h = 0. O lado direito (depois de h = 0), temos a seguinte conservação de energia: Emecânica = Ecinética + Epotencial gravitacional Ecinética = Emecânica – mgh Olhando para essa equação, podemos entender que, com o aumento do valor da altura (h), teremos uma diminuição do valor da energia cinética de forma linear. O lado esquerdo (antes de h = 0), temos a seguinte conservação de energia: Emecânica = Ecinética + Epotencial gravitacional + Epotencial elástica Ecinética = Emecânica – mgh – kh²/2 (com x=h). Olhando para essa equação, podemos entender que, como temos uma equação do 2° com o valor de negativo do coeficiente angular, teremos uma parábola de concavidade para baixo. Conversão de energia potencial elástica em energia cinética. OBS: Velocidade não é máxima em h=0, mas no equilíbrio dinâmico quando Fel=P.

GABARITO E
RESOLUÇÃO
A mudança da estrutura cristalina de um composto por imposição de pressão é similar à compressão feita em uma mola, acumulando energia elástica proporcional à força aplicada para a sua deformação.

GABARITO A
RESOLUÇÃO

GABARITO B
RESOLUÇÃO
O calor de combustão é dado em kJ/mol. Precisamos, então, descobrir quantos mols possui o volume de combustível que o carro consome ao percorrer 400 km. Em seu rendimento máximo, o carro percorre 20 km com 1 L. Com uma regrinha de três, a quantidade V de litros que o carro consome ao percorrer 400 km pode ser calculada. km20400L1V Multiplicando em cruz, 20V=400⋅1, ou seja, V=40020=20 L. Agora precisamos descobrir qual a massa m contida nesse volume V. Isso pode ser feito através de regrinha de três, mas calcularei através da fórmula da densidade d: d=mV, ou melhor, m=dV. Para utilizar a equação, precisamos que todos os valores estejam no mesmo sistema de unidades. Para isso, lembre-se de que 1 L = 1 dm3 = 1 000 cm3. Então, 20 L = 20 000 cm3. Com isso: m=0,8⋅20000=16000 g. Prosseguindo com o raciocínio, precisamos descobrir qual o número n de mols que essa massa tem. Isso pode ser feito com regra de três ou através da relação entre a massa m e a massa molar M: n=mM=1600046≈347,83 mol. Por fim, sabendo que a energia de combustão do etanol é de -1300 kJ para cada 1 mol, Através de regra de três, podemos calcular a energia de combustão fornecida Ef para n mols. kJ−1300Efmol1347,83 Multiplicando em cruz, Ef=−1300⋅347,83=−452179 kJ=−452,179 MJ, onde, na última passagem utilizei o fato de que 1 MJ = 1000 kJ. Para concluir, a energia consumida Ec é o negativo do valor da energia fornecida: Ec=−Ef=−(−452,18)=452,18 MJ

GABARITO E
RESOLUÇÃO
A biomassa vegetal pode ser uma ótima fonte alternativa de energia renovável, pois os compostos orgânicos dos vegetais são fermentados para a produção de biocombustíveis, como o etanol, que diminui a emissão de para a atmosfera e substitui as hidrelétricas que utilizam a água para a produção de energia.

GABARITO D
RESOLUÇÃO
P = i . U P = 4.400 W = 4,4kW Como o carro tem um consumo médio de 5 km/kW.h e ele desloca 110 km, a bateria precisa armazenar uma energia de: E = 110 / 5 = 22 kW.h Portanto: E = P . t 22 = 4,4 . t t = 5 h