Questão 128 do ENEM 2021 — Física
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 110km, 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 utilizadas nesse percurso?
Resolução comentada
Primeiro calcula-se a energia gasta no percurso: 110 km ÷ 5,0 km/kWh = 22 kWh. A potência do carregador é P = V×I = 220V × 20A = 4400 W = 4,4 kW. O tempo de recarga é o tempo = energia ÷ potência = 22 kWh ÷ 4,4 kW = 5,0 horas.
Quem confunde tensão ou corrente isoladamente com a potência real do carregador, sem multiplicar as duas, pode chegar a um tempo bem diferente (como 2,5h); o cálculo correto exige multiplicar tensão por corrente para achar a potência antes de dividir a energia por ela.