ENEM 2022 — Questão 134: Ciências da Natureza

Resolução comentada da questão 134 do ENEM 2022

Resolução

Para resolver a questão, é necessário entender como calcular a área total dos painéis solares em um parque solar. A potência total do parque é dada como 150 megawatts, e a eficiência dos painéis solares é de 20%. Isso significa que apenas 20% da energia solar que incide sobre os painéis é convertida em eletricidade.

Primeiro, devemos calcular a quantidade de energia que os painéis solares precisam capturar para gerar 150 megawatts. Sabemos que 1 megawatt equivale a 1.000 watts, então 150 megawatts correspondem a 150.000 watts. Para encontrar a quantidade de energia solar que precisa ser capturada, dividimos a potência total pela eficiência dos painéis:

[ \text{Energia solar necessária} = \frac{\text{Potência total}}{\text{Eficiência}} = \frac{150.000 \text{ watts}}{0,20} = 750.000 \text{ watts} ]

Agora, precisamos calcular a área necessária para capturar essa energia. A irradiância solar média é de 1.500 watts por metro quadrado. Portanto, a área total dos painéis solares pode ser encontrada dividindo a energia solar necessária pela irradiância:

[ \text{Área total} = \frac{\text{Energia solar necessária}}{\text{Irradiância}} = \frac{750.000 \text{ watts}}{1.500 \text{ watts/m}^2} = 500 \text{ m}^2 ]

Assim, a área total dos painéis solares que compõem o Parque Solar Lapa é mais próxima de 500.000 metros quadrados.

Por que as outras alternativas estão erradas

(A) 1.000.000 de metros quadrados: Esta alternativa está errada porque, ao calcular a área necessária para gerar 150 megawatts com a eficiência de 20%, o resultado é muito menor do que 1.000.000 m².

(B) 500.000 metros quadrados: Esta é a alternativa correta — ver acima.

(C) 250.000 metros quadrados: Esta alternativa está errada, pois subestima a área necessária. Com a eficiência de 20% e a potência total de 150 megawatts, a área calculada é significativamente maior.

(D) 100.000 metros quadrados: Esta alternativa também está errada. A área necessária para gerar a potência especificada é muito maior do que 100.000 m², considerando a eficiência dos painéis.

(E) 20.000 metros quadrados: Esta alternativa está incorreta, pois a área necessária para capturar a energia solar suficiente para gerar 150 megawatts é muito maior do que 20.000 m².

Conceito-chave para revisar

A questão testa o conceito de potência solar, eficiência dos painéis solares e como calcular a área necessária para gerar uma determinada quantidade de energia. Para aprofundar-se, é recomendável estudar sobre energia solar, irradiância e eficiência dos sistemas fotovoltaicos, que são temas recorrentes em questões de Ciências da Natureza.