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Questão 69 do ENEM PPL 2012
A usina termelétrica a carvão é um dos tipos de unidades geradoras de energia elétrica no Brasil. Essas usinas transformam a energia contida no combustível (carvão mineral) em energia elétrica.
Em que sequência ocorrem os processos para realizar essa transformação?
- AA usina transforma diretamente toda a energia química contida no carvão em energia elétrica, usando reações de fissão em uma célula combustível.
- BA usina queima o carvão, produzindo energia térmica, que é transformada em energia elétrica por dispositivos denominados transformadores.
- CA queima do carvão produz energia térmica, que é usada para transformar água em vapor. A energia contida no vapor é transformada em energia mecânica na turbina e, então, transformada em energia elétrica no gerador.
- DA queima do carvão produz energia térmica, que é transformada em energia potencial na torre da usina. Essa energia é então transformada em energia elétrica nas células eletrolíticas.
- EA queima do carvão produz energia térmica, que é usada para aquecer água, transformando-se novamente em energia química, quando a água é decomposta em hidrogênio e oxigênio, gerando energia elétrica.
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Resolução comentada
Numa usina termelétrica, a energia passa por várias formas até chegar à eletricidade. Vamos seguir a sequência real:
- Energia química → térmica: o carvão mineral é queimado (combustão) na caldeira e libera calor.
- Térmica → energia do vapor: o calor aquece a água e a transforma em vapor a alta pressão.
- Vapor → energia mecânica: o vapor empurra as pás da turbina e a faz girar (energia cinética de rotação).
- Mecânica → elétrica: a turbina está ligada ao gerador, onde o movimento de rotação, pela indução eletromagnética, produz corrente elétrica.
É essa cadeia que a alternativa C descreve, na ordem correta.
As demais têm erros conceituais: fissão é reação nuclear, e não química do carvão; transformadores apenas alteram a tensão da corrente alternada, não geram energia; células eletrolíticas consomem energia elétrica; e a decomposição da água em \ce{H2} e \ce{O2} também consome energia, não a gera.
Alternativa C.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AFissão é reação nuclear, não ocorre na queima do carvão, e o processo passa por etapas, não é direto.
- BTransformadores só alteram a tensão elétrica; não convertem energia térmica em elétrica.
- DNão há conversão em energia potencial na torre, e células eletrolíticas consomem eletricidade em vez de gerá-la.
- EA decomposição da água em hidrogênio e oxigênio consome energia e não é o processo usado na usina.
Assunto: Fontes de energia e transformações energéticas.
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