Carros elétricos estão cada vez mais baratos, no entanto, os órgãos governamentais e a indústria se preocupam com o tempo de recarga das baterias, que é muito mais lento quando comparado ao tempo gasto para encher o tanque de combustível. Portanto, os usuários de transporte individual precisam se conscientizar dos ganhos ambientais dessa mudança e planejar com antecedência seus percursos, pensando em pausas necessárias para recargas.
Após realizar um percurso de 110 km, um motorista pretende recarregar as baterias de seu carro elétrico, que tem um desempenho médio de 5,0 km/kWh, usando um carregador ideal que opera a uma tensão de 220 V e é percorrido por uma corrente de 20 A.
Quantas horas são necessárias para recarregar a energia utilizada nesse percurso?
Esta questão avalia o conceito de potência elétrica e a relação entre energia, potência e tempo.
Passo 1 — Energia consumida no percurso:
O carro percorreu 110 km com um desempenho de 5,0 km/kWh. A energia gasta é:
E = \frac{110 \text{ km}}{5{,}0 \text{ km/kWh}} = 22 \text{ kWh}
Passo 2 — Potência do carregador:
A potência elétrica é dada por P = V \cdot I, onde V é a tensão e I é a corrente:
P = 220 \text{ V} \times 20 \text{ A} = 4{.}400 \text{ W} = 4{,}4 \text{ kW}
Passo 3 — Tempo de recarga:
Usando a relação E = P \cdot t, isolamos o tempo:
t = \frac{E}{P} = \frac{22 \text{ kWh}}{4{,}4 \text{ kW}} = 5{,}0 \text{ h}
Portanto, são necessárias 5,0 horas para recarregar completamente a energia utilizada. As demais alternativas resultam de erros como não converter unidades corretamente ou confundir as fórmulas de potência e energia.
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