PROVA OBJETIVA CONVERSÃO DE ENERGIA

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disciplinares, com possibilidade de desligamento do quadro de alunos do Centro Universitário, bem como
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Questão 1/12 - Conversão de Energia
Com o aumento a necessidade de geração e armazenamento de energia, novas tecnologias surgem para suprir
esta demanda. Algumas são viáveis para a produção de grande escala. Em relação ao armazenamento,
mesmo sendo as baterias as formas mais viáveis, ainda busca-se o seu aprimoramento e outras formas de
armazenagem.
Em relação aos sistemas de geração e armazenamento de energia alternativos, assinale a alternativa que
corresponde à afirmação correta.
Nota: 10.0
A ( ) Os sistemas hidrocinéticos são sistemas que utilizam quedas de água que movimentam umapequena turbina acoplada a um gerador.
B
( ) Os sistemas flywheel, ou volantes de inércia, são sistemas que armazenam energia na forma de
energia cinética.
Você acertou!
C ( ) A energia geotérmica é a energia térmica armazenada na superfície terrestre.
D
( ) Os sistemas CETO, utilizam a energia térmica dos oceanos para a produção de eletricidade.
Porém, devido a alta complexidade, e também por não produzirem nenhum outro produto, esta forma
de geração foi praticamente abandonada.
E
( ) A utilização de energia nuclear para geração de energia elétrica é o mais recomendável, pois os
autos níveis de segurança proporcionam ao longo da história uma operação segura e sem acidentes
destes tipos de usinas.
Questão 2/12 - Conversão de Energia
Em 1971, o cientista ucraniano Simon Smith Kuznets recebeu o Prêmio de Ciências Econômicas por
relacionar em sua teoria a desigualdade econômica crescente com a renda per capita.
Essa relação deu origem à curva de Kuznets, mostrada na figura a seguir
 
Ela pode ser utilizada para relacionar o nível de desenvolvimento energético de uma sociedade e a sua
relação direta com a distribuição de renda. Tendo como parâmetro a teoria desenvolvida por Kuznets, analise
as afirmativas a assinale a alternativa correta.
I - Uma sociedade não precisa necessariamente passar por todas as etapas de desenvolvimento que uma outra
sociedade já passou. Assim evita-se erros que já aconteceram e acelera-se o desenvolvimento.
II - O dano ambiental causado por uma sociedade até que atinja a maturidade industrial, e tende a se manter
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constante após tal maturidade ser atingida.
III - A curva de Kuznets mostra a evolução da desigualdade em função da elevação da renda per capita.
IV - A desigualdade aumenta até que uma sociedade se torne industrializada e começa a diminuir a partir do
ponto que atingem a maturidade industrial.
V - A renda per capita de sociedade de informação e serviços é menor que a renda per capita de sociedades
com maturidade industrial, pois elas fornecem mão-de-obra menos qualificada à sociedade mais
desenvolvidas.
Nota: 10.0
A ( ) Somente as afirmativas I, II e III estão corretas.
B ( ) Somente as afirmativas II, III e IV estão corretas.
C ( ) Somente as alternativas I, III e V estão corretas.
D
( ) Somente as alternativas I, III e IV estão corretas.
Você acertou!
E ( ) Somente as afirmativas III, IV e V estão corretas.
Questão 3/12 - Conversão de Energia
Os inversores são circuitos que convertem energia elétrica em corrente contínua em energia elétrica em
corrente alternada. Dentre suas aplicações podemos citar o acionamento de motores elétricos de corrente
alternada, e a ligação de sistemas de geração à rede elétrica.
Entretanto, para que seja possível interligá-los à rede, a algumas características físicas e de controle devem
ser obedecidas.
I - Os inversores para conexão com a rede elétrica operam baseadas na modulação por largura de pulso
(PWM);
II - Os inversores para conexão com a rede podem ser de 3 ou 4 braços (3 ou 4 fios) dependendo do tipo da
rede a que ele será conectado;
III - A tensão gerada pelo inversor conectado a rede pode ser de uma amplitude diferente da tensão da rede;
IV - O controle PLL, tem como função sincronizar a tensão de saída do inversor com a tensão da rede;
V - Um aerogerador pode ser conectado diretamente a rede elétrica, dede que a frequência da tensão gerada
não fique fora dos limites estabelecidos pela concessionária.
Com base nos critérios e condições para conexão de inversores a rede elétrica assinale a alternativa correta:
Nota: 10.0
A ( ) Somente as afirmativas I, II e V estão corretas.
B ( ) Somente as afirmativas II, III e IV estão corretas.
C ( ) Somente as afirmativas II, III, IV e V estão corretas.
D ( ) Somente as afirmativas I, IV e V.
E
( ) Somente as afirmativas I, II, IV e V estão corretas.
Você acertou!
Questão 4/12 - Conversão de Energia
Dentro de um processo de produção de eletricidade por meio da energia hidráulica, a energia passa por
diversos estágios até obter sua forma final, que é a energia elétrica, ou seja, há vários estágios de conversão
de energia antes de se obter o resultado final.
Considerando este processo, assinale a alternativa correta. Considere g = 9,81 m/s2
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Nota: 10.0
A ( ) Do início ao fim do processo de conversão as formas que a energia assume são energia mecânica ecinética.
B ( ) A restituição de água a jusante deve estar no mesmo nível do gerador elétrico.
C ( ) A medida que a queda d’água aumenta, a capacidade de geração de energia elétrica diminui.
D
( ) Caso a altura da barragem a montante seja de 235m, e a massa de água armazenada seja de
12000kg, então a energia potencial acumulada será de 276,642x105 J.
Você acertou!
E ( ) A construção de usinas hidrelétricas pode ser realizada em qualquer tipo de rio, sem variaçõesmuito consideráveis no que diz respeito a área alagada pelo lago da barragem a montante.
Questão 5/12 - Conversão de Energia
Um sistema de geração de eólica possui vários componentes e formas de ligação dependendo do tipo de
gerador. De forma geral, a ligação de uma turbina eólica até a rede elétrica é mostrada na figura a seguir.
Cada elemento na figura possui uma função específica, mas a configuração pode mudar em função do
gerador e também por se tratar de um sistema isolado ou conectado com a rede conforme a figura. Tendo
como base a figura mostrada e o funcionamento de sistemas de geração de energia eólica, analise as
afirmativas e assinale a alternativa correta.
I - O sinal enviado ao sistema de controle pelo anemômetro, não possui nenhuma influência sobre o controle
de passo das pás da turbina, fixadas no cubo do aerogerador.
II - Ao utilizar máquinas assíncronas os capacitores são utilizados para a magnetização do gerador
possibilitando a produção de energia elétrica.
III - Para que o sistema de controle comande o inversor de maneira adequada, deve ser feita a aquisição da
tensão de saída por ele sintetizada, afim de atender os requisitos de ligação em paralelo com a rede elétrica.
IV - O controle de excitação pode ser descartado quando se utiliza geradores síncronos.
V - A caixa de engrenagens encontra-se na nacela do aerogerador, e é responsável por manter a velocidade
do gerador o mais constante possível.
Nota: 10.0
A ( ) Somente as afirmativas I, III e III estão corretas.
B ( ) Somente as afirmativas II, III e V estão corretas.
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Você acertou!
C ( ) Somente as afirmativas I, II e V estão corretas.
D ( ) Somente as afirmativas II, III e IV estão corretas.
E ( ) Somente as afirmativas I, IV e V estão corretas.
Questão 6/12 - Conversão de Energia
As células fotovoltaicas evoluíram o passar dos anos até chegarem ao patamar atual. Iniciando sua produção
da 1970 diversos materiais foram testados e alguns destessão utilizados atualmente. Cada material possui
um gap de energia. Os gaps de energia têm seu valor expresso em eletron-volt (eV) e tem seu valor definido
pelo tipo de material (isolantes ou semicondutores).
A tabela a segui apresenta o gap de energia de alguns materiais.
 
Material Gap de Energia
Silício (Si) 1,11 eV
Telureto de cádmio (CdTe) 1,44 eV
Sulfeto de cádmio (CdS) 2,42 eV
Disseleneto de cobre e índio (CuInSe2) 1,01 eV
Arsenieto de gálio (GaAs) 1,40 eV
Fosfeto de gálio (GaP) 2,24 eV
Fosfeto de índio (InP) 1,27 eV
 
Considerando a constante de Planck igual a 6,625x10-34 Js, a velocidade da luz igual a 3x108 m/s e a
conversão de elétron-volt para joule sendo feita multiplicando por 1,6x10-19, assinale alternativa correta,
calcule o comprimento da onda que faz um elétron de fosfeto de gálio migrar da banda de valência para a
banda de condução.
Nota: 10.0
A ( ) 0,55 µm
Você acertou!
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B ( ) 0,51 µm
C ( ) 0,98 µm
D ( ) 0,75 µm
E ( ) 0,42 µm
Questão 7/12 - Conversão de Energia
Os sistemas eletrônicos utilizados em processos de conversão de energia e condicionamento não operam
adequadamente caso não existe um sistema de controle adequado. São estes sistemas que estabelecem como
os circuitos devem operar para que excutem as ações de maneira correta.
Entretanto, circuitos mais simples dispensam os sistemas de controle e o funcionamento normal dos
componentes é o suficiente para que o resultado esperado seja atingido.
I - Circuitos retificadores a diodo necessitam de circuitos de comando para que convertam adequadamente
corrente alternada em corrente contínua.
II - Os filtros ativos de potência, série e paralelo, utilizam apenas capacitores e indutores para corrigir
distorções na forma de onda de tensão.
III - Circuitos inversores que interligam sistemas de geração à rede elétrica, podem utilizar controladores
para rejeição de harmônicas.
IV - O controle de filtros paralelos faz com que o filtro funcione como uma fonte de corrente. O seu
funcionamento consiste em injetar na rede uma corrente, de forma que quando somada com a corrente da
linha, I L, resultará em uma corrente senoidal, IC.
Assinale a alternativa correta:
Nota: 10.0
A ( ) Somente a afirmativa I esta correta.
B ( ) Somente as afirmativas II e III estão corretas.
C ( ) Somente as afirmativas I, II e IV estão corretas.
D ( ) Somente as afirmativas II, III e IV estão corretas.
E
( ) Somente as afirmativas III e IV estão corretas.
Você acertou!
Questão 8/12 - Conversão de Energia
As células fotovoltaicas tem seu desempenho bastante influenciado por condições de operação, e obviamente
condições do tempo. Com exemplo de fatores que influenciam o desempenho de módulos fotovoltaicos estão
a rastreabilidade da luz solar, a corrente e a tensão fornecidas e a incidência de luz.
Afirmação 1: Um modulo fotovoltaico com sistema de rastreamento aumenta a quantidade de energia gerada
 PORQUE
Afirmação 2: É como se aumentasse a incidência de luz, o que leva ao aumento da produção de W/m2,
 POIS
Afirmação 3: Desloca-se o ponto de máxima potência do módulo fotovoltaico.
Analise as afirmações e assinale a alternativa correta.
Nota: 0.0
A ( ) A primeira e a segunda afirmativas são verdadeiras e a terceira justifica as duas anteriores.
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B ( ) A primeira afirmativa é verdadeira, a segunda é falsa e a terceira é verdadeira.
C ( ) A primeira afirmativa é verdadeira, a segunda afirmativa justifica a primeira, e a terceiraafirmativa não explica a segunda.
D ( ) As três afirmativas são falsas.
E ( ) A primeira afirmativa é falsa, a segunda afirmativa é verdadeira, e a terceira afirmativa justifica asegunda.
Questão 9/12 - Conversão de Energia
O aumento do nível de desenvolvimento e tecnológico é diretamente proporcional ao consumo energético.
Por isso, o desenvolvimento de novas fontes de energia e o aperfeiçoamento das fontes existentes é
fundamental. A energia eólica e a fotovoltaica são duas fontes já consolidadas, mas que podem evoluir a
patamares mais elevados, e tornar o uso de energias não-renováveis mais restritos. Por outro lado, o
desenvolvimento de novas fontes pode levar a uma elevação do consumo energético até que o
desenvolvimento atinja um nível viável para ser utilizado como fonte de energia.
Tendo como parâmetro o desenvolvimento energético e sua relação com a evolução da tecnologia, analise as
afirmativas e assinale a alternativa verdadeira.
I - A relação entre energia e sustentabilidade está diretamente ligada a capacidade de a energia ser gerada a
partir de uma fonte que possa ser renovada a partir de recursos, teoricamente, inesgotáveis.
II - Não há forma de geração de energia que não cause impacto ambiental, porém o aperfeiçoamento e
desenvolvimento de técnicas para melhorar capacidade de geração podem reduzir os danos ambientais.
III - Baterias de íon de lítio, utilizadas em veículos elétricos, são um exemplo de desenvolvimento de
tecnologia que diminui os resíduos gerados devido a sua vida útil e capacidade de armazenamento de energia
em relação a baterias convencionais, como chumbo-ácido por exemplo.
IV - A grande vantagem das células a combustível está no fato de não ser poluente, o que as torna atrativas
para a instalação em centros urbanos. Sua instalação é rápida e pode ser feita por módulos. Podem ser
utilizadas em sistemas isolados, ou serem conectadas a rede elétrica e complementar a quantidade de energia
injetada pela rede.
V - O princípio da supercondutividade está diretamente relacionado a produção de materiais que possuem
um baixíssimo nível de resistividade, diminuindo assim as perdas devido à baixa capacidade de condução de
corrente elétrica.
Nota: 10.0
A ( ) Somente as afirmativas I, II e III estão corretas.
B
( ) Somente as afirmativas I, II, III e IV estão corretas.
Você acertou!
C ( ) Somente as alternativas I, II, III e V estão corretas.
D ( ) Somente as alternativas II, III, IV e V estão corretas.
E ( ) Somente as afirmativas I, III, IV e V estão corretas.
Questão 10/12 - Conversão de Energia
A geração eólica possui um grande potencial e aponta como uma das soluções mais viáveis para a produção
de energia elétrica de forma limpa e renovável. Uma das características destes sistemas é a possibilidade de
utilização de vários tipos de geradores com características diferentes.
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Um dos esquemas de ligação possíveis é mostrado na figura a seguir.
Afirmação 1: Os geradores síncronos são projetados para operar em baixas rotações, o que torna o uso do
“conversor total” (conversor CA-CC-CA) recomendável,
 PORQUE
Afirmação 2: Caso a velocidade do vendo varie, a frequência da tensão gerada pelo gerador síncrono varia,
impossibilitando a ligação direta com a rede, já que um dos requisitos para conexão com a rede, é as tensões
possuírem a mesma frequência.
Nota: 10.0
A ( ) A primeira afirmação é falsa e a segunda é verdadeira.
B ( ) A primeira afirmação é verdadeira e a segunda é falsa.
C ( ) As duas afirmações são falsas.
D ( ) A primeira afirmação é falsa e a segunda justifica a primeira.
E
( ) As duas afirmações são corretas e a segunda justifica a primeira.
Você acertou!
Questão 11/12 - Conversão de Energia (questão opcional)
A geração de energia elétrica a partir da energia nuclear tem como princípio o processo de fissão nuclear,
mostrado na figura a seguir.
O processo da fissão nuclear consiste em “quebrar” o núcleo de um átomo, e utilizar a energia liberada para
produzir energia elétrica. Sabe-se também, que o processo de fusão nuclear libera uma quantidade deenergia
muito superior a energia liberada na fissão nuclear, tornando-o assim, muito mais eficiente que o processo de
fusão nuclear. Tomando como base o processo de produção de energia térmica em energia elétrica analise as
afirmativas e assinale a alternativa correta.
I - O processo de fissão nuclear ocorre quando o urânio-235 (235U) é bombardeado com feixe de nêutrons,
acaba gerando o urânio-236, 236U, que se desintegra em Bário (143Ba) e Criptônio (91Kr) e mais 3 nêutrons.
II - O resultado da fissão é composto de 3 nêutrons. Assim, eles podem ser utilizados para a fissão de outros
núcleos de urânio-235, que vão emitir mais 3 nêutrons e assim sucessivamente, causando o que chamamos
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de reação em cadeia.
III - A reação em cadeia se torna auto-sustentável quando todos os nêutrons liberados são absorvidos por um
núcleo de urânio-235, causando assim uma geração contínua de nêutrons.
IV - Pelo fato de ser o processo inverso da fusão nuclear, a fissão utiliza um átomo de Bário (143Ba) e
Criptônio (91Kr) e mais 3 nêutrons como combustível, para gerar um átomo de urânio-236, 236U e utiliza a
energia liberada para produção de eletricidade.
V - A fusão nuclear não necessita de isótopos radioativos com número de massa elevado e não resulta em
produtos radioativos.
Nota: 10.0
A ( ) Somente as afirmativas I, II e III estão corretas
B ( ) Somente as afirmativas I, III, e V estão corretas.
C
( ) Somente as alternativas I, II e V estão corretas.
Você acertou!
D ( ) Somente as alternativas II, III e V estão corretas.
E ( ) Somente as afirmativas I, III, IV e V estão corretas.
Questão 12/12 - Conversão de Energia (questão opcional)
A energia fotovoltaica ocupa lugar de destaque no cenário energético atual e com tendência de aumento
mundial da potência instalada e produzida, tornando bastante otimista as previsões futuras de utilização desta
energia.
Dentre as possibilidades de utilização de módulos fotovoltaicos e utilizações futuras, assinale alternativa
correta.
Nota: 10.0
A ( ) Sistemas fotovoltaicos com baterias podem ser utilizados para substituição de motores acombustão em todos os veículos de transporte público.
B ( ) Com a tecnologia disponível atualmente, não é viável a utilização de módulos fotovoltaicos emáreas rurais para alimentação de pequenas cargas.
C
( ) Sistemas fotovoltaicos com baterias podem ser utilizados individualmente para alimentação de
semáforos com LEDs.
Você acertou!
D ( ) Estudos mostram que a utilização de energia fotovoltaica para aquecimento de água e posteriorgeração de energia é inviável do ponto de vista técnico.
E ( ) A evolução da tecnologia para desenvolvimento de módulos fotovoltaicos com novos materiais,não causaria diferença em relação aos módulos atuais.
Orientações para realização da avaliação.
Dicas da coordenação: