Questão 118 caderno azul ENEM 2017 PPL

A capacidade de uma bateria com acumuladores, tal como a usada no sistema elétrico de um automóvel, é especificada em ampère-hora (Ah). Uma bateria de 12 V e 100 Ah fornece 12 J para cada coulomb de carga que flui através dela.

Se um gerador, de resistência interna desprezível, que fornece uma potência elétrica média igual a 600 W, fosse conectado aos terminais da bateria descrita, quanto tempo ele levaria para recarregá-la completamente? 

A) 0,5 h 

B) 2 h 

C) 12 h 

D) 50 h 

E) 100 h

Resolução em Texto

📚 Matérias Necessárias para a Solução

  • Eletrodinâmica (Energia, Potência, Corrente elétrica, Carga elétrica)

🔢 Nível da Questão

🔹Médio

✅ Gabarito

  • B) 2 h

📝 Resolução Passo a Passo


🔍 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo

O comando pergunta quanto tempo um gerador levaria para recarregar completamente uma bateria de 12 V e 100 Ah, fornecendo 600 W de potência constante.

Palavras-chave:

  • Capacidade da bateria (100 Ah)
  • Tensão (12 V)
  • Potência do gerador (600 W)
    Objetivo: Calcular o tempo (Δt) necessário para recarregar a bateria.

📖 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários

Vamos relembrar algumas fórmulas fundamentais:

  • Potência elétrica:
    P=U⋅iP = U × iP=U⋅i
    onde P = potência (W), U = tensão (V), i = corrente elétrica (A)
  • Carga elétrica:
    Q=i⋅ΔtQ = i × Delta tQ=i⋅Δt
    onde Q = carga (Ah ou C), i = corrente, Δt = tempo
  • Relacionando tudo:
    Se soubermos a corrente fornecida, podemos saber quanto tempo é necessário para fornecer uma carga Q conhecida.

🧮 Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto

A bateria tem capacidade de 100 Ah. Isso quer dizer que ela armazena 100 A de corrente por 1 hora, ou qualquer outro produto equivalente.

O gerador fornece 600 W de potência e está ligado a uma bateria de 12 V. Podemos usar esses dados para descobrir a corrente elétrica fornecida.


🧾 Passo 4: Desenvolvimento do raciocínio e cálculos

1️⃣ Calculando a corrente fornecida pelo gerador:

Sabemos que:

P=U⋅i⇒ i=P/U

Substituindo:

i=600/12=50 A

2️⃣ Calculando o tempo necessário para fornecer 100 Ah com 50 A:

Q=i⋅Δt ⇒ Δt=Q/i

Δt=100/50=2 h


🧷 Passo 5: Análise das alternativas e resolução

A) 0,5 h → tempo muito pequeno, descaracteriza a potência real.

B) 2 h ✅ Correto. Tempo necessário com 50 A para fornecer 100 Ah.

C) 12 h → tempo 6x maior que o necessário.

D) 50 h → valor absurdamente alto.

E) 100 h → descaracteriza completamente o fornecimento da corrente.


🎯Passo 6: Conclusão e justificativa final

A bateria possui 100 Ah, e o gerador fornece 50 A. Como tempo = carga ÷ corrente, o tempo para a recarga completa é:

Δt=100/50=2 horas

✅ Gabarito: Letra B

Encontrou algum erro?

Clique no botão abaixo e reporte para os nossos corretores.