Avaliação Final (Objetiva) - Baterias e celulas combustiveis

Prévia do material em texto

<p>Prova Impressa</p><p>GABARITO | Avaliação Final (Objetiva) - Individual</p><p>(Cod.:990242)</p><p>Peso da Avaliação 4,00</p><p>Prova 88442726</p><p>Qtd. de Questões 10</p><p>Acertos/Erros 5/5</p><p>Nota 5,00</p><p>Quando falamos da descarga das baterias, vamos usar a medida C-rate ou taxa C. uma descarga de 1</p><p>C faz a extração de corrente da bateria igual a sua capacidade nominal. Por exemplo, uma bateria de</p><p>2500mAh para uma descarga a uma taxa de 1 C fornece 2500mA por uma hora. A mesma bateria a</p><p>uma taxa de 2 C fornece 5000mA por meia hora (Michelini, 2017).</p><p>Fonte: MICHELINI, A. Baterias Recarregáveis para equipamentos portáteis. Cotia: Sistemas e</p><p>Tecnologia Aplicada Ind. Com. LTDA., 2017.</p><p>Considerando uma bateria de 2000 mAh com uma taxa C de 0,4 C, assinale a alternativa CORRETA</p><p>que indica a corrente que ela fornece ao sistema:</p><p>A 0,8 A.</p><p>B 1,6 A.</p><p>C 1,2 A.</p><p>D 0,4 A.</p><p>E 2,0 A.</p><p>Quando falamos da descarga das baterias, usaremos a medida C-rate ou taxa C. uma descarga de 1 C</p><p>faz a extração de corrente da bateria igual a sua capacidade nominal. Por exemplo, uma bateria de</p><p>2500mAh para uma descarga a uma taxa de 1 C fornece 2500 mA por uma hora. A mesma bateria a</p><p>uma taxa de 2 C fornece 5000mA por meia hora.</p><p>Fonte: MICHELINI, A. Baterias Recarregáveis para equipamentos portáteis. Cotia: Sistemas e</p><p>Tecnologia Aplicada Ind. Com. LTDA., 2017.</p><p>Com base no raciocínio anterior, para uma bateria de 5000 mAh com uma taxa C de 2,5 C, assinale a</p><p>alternativa CORRETA que indica a corrente fornecida ao sistema:</p><p>A 12,5 A.</p><p>B 10 A.</p><p>C 2,5 A.</p><p>D 7,5 A.</p><p>E 15 A.</p><p>VOLTAR</p><p>A+</p><p>Alterar modo de visualização</p><p>1</p><p>2</p><p>19/10/2024, 19:03 Avaliação Final (Objetiva) - Individual</p><p>about:blank 1/7</p><p>As baterias de níquel, metal hidreto ou hidreto metálico de níquel, são as baterias mais utilizadas para</p><p>tracionar os veículos híbridos, porém, são dificilmente utilizadas para tracionar os veículos elétricos.</p><p>Isso ocorre devido à dinâmica do fluxo de energia dos veículos híbridos e elétricos. Cada um desses</p><p>veículos utiliza a energia elétrica em momentos diferentes e para objetivos diferentes. Portanto,</p><p>utilizam a bateria de formas diferentes. Nesse caso, as características da bateria de níquel metal</p><p>hidreto favorecem o uso dessa bateria para veículos híbridos e não para veículos elétricos.</p><p>Fonte: https://embarcados.com.br/baterias-de-niquel-metal-hidreto/. Acesso em: 23 jul. 2024.</p><p>Acerca das vantagens de baterias de NiMh, analise as afirmativas a seguir:</p><p>I. Possuem baixa taxa de autodescarga.</p><p>II. Possuem um menor efeito de memória.</p><p>III. Possuem 50 a 100% maior capacidade que as baterias de NiCd.</p><p>IV. Possuem um processo de recarga que gera menos calor e demora menos se comparadas com as</p><p>baterias de NiCd.</p><p>É correto o que se afirma em:</p><p>A I, II e III, apenas.</p><p>B III e IV, apenas.</p><p>C II, III e IV, apenas.</p><p>D I e IV, apenas.</p><p>E II e III, apenas.</p><p>As baterias desempenham um papel crucial na propulsão dos veículos elétricos, e diversas tecnologias</p><p>estão sendo exploradas e aprimoradas para otimizar seu desempenho. Atualmente, as baterias de íons</p><p>de lítio predominam no mercado, impulsionadas por sua alta densidade energética, ciclo de vida</p><p>prolongado e segurança relativa. No entanto, outras tecnologias promissoras estão em</p><p>desenvolvimento, como as baterias de estado sólido, que prometem maior densidade energética,</p><p>carregamento mais rápido e segurança aprimorada, e as baterias de lítio-enxofre, com potencial para</p><p>maior autonomia e menor custo. Adicionalmente, pesquisas em baterias de fluxo e de metal-ar</p><p>buscam soluções inovadoras para o armazenamento de energia em veículos elétricos, visando superar</p><p>as limitações das tecnologias atuais e impulsionar a adoção em massa da mobilidade elétrica.</p><p>Fonte: adaptado de: https://olhardigital.com.br/2024/01/15/carros-e-tecnologia/bateria-de-carro-</p><p>eletrico-quais-os-tipos-e-como-elas-funcionam/. Acesso em: 17 jan. 2024.</p><p>Com relação às tecnologias das baterias utilizadas nos carros elétricos, analise as afirmativas a seguir:</p><p>I. As baterias de LFP – Lítio Ferro-Fosfato possuem segurança e durabilidade aprimoradas.</p><p>II. As baterias de NMC – Lítio Níquel-Manganês-Cobalto são as mais comuns nos carros elétricos</p><p>modernos.</p><p>III. As baterias NAC – Lítio Níquel-Cobalto-Alumínio oferecem uma excelente densidade de energia,</p><p>sendo encontradas em modelos premium.</p><p>IV. As baterias LI-S – Lítio Enxofre representam uma tecnologia em evolução, buscando superar as</p><p>limitações de densidade de carga observadas nas tecnologias convencionais.</p><p>É correto o que se afirma em:</p><p>A III e IV, apenas.</p><p>B I, II, III e IV.</p><p>3</p><p>4</p><p>19/10/2024, 19:03 Avaliação Final (Objetiva) - Individual</p><p>about:blank 2/7</p><p>C I, II e III, apenas.</p><p>D I, apenas.</p><p>E II e IV, apenas.</p><p>A ascensão dos veículos elétricos representa uma mudança de paradigma na indústria automotiva,</p><p>impulsionada pela busca por soluções mais sustentáveis e eficientes. Nesse contexto, as baterias</p><p>emergem como o elemento central dessa revolução, determinando a autonomia, o desempenho e a</p><p>viabilidade econômica dos carros elétricos. No presente, o desenvolvimento de baterias com maior</p><p>densidade energética, menor tempo de carregamento e maior vida útil é crucial para ampliar a</p><p>aceitação e a adoção em massa desses veículos. No futuro, as baterias desempenharão um papel ainda</p><p>mais estratégico, impulsionando a transição para uma matriz energética mais limpa e descentralizada.</p><p>A pesquisa e o desenvolvimento de novas tecnologias de baterias, como as de estado sólido e as de</p><p>lítio-enxofre, abrem perspectivas promissoras para a superação das limitações atuais, tornando os</p><p>veículos elétricos ainda mais eficientes, acessíveis e sustentáveis.</p><p>Fonte: adaptado de: OLIVEIRA, D.; VENTURA, L. Bateria de carro elétrico: quais os tipos e como</p><p>elas funcionam? Olhar Digital, 15 jan. 2024. Disponível em:</p><p>https://olhardigital.com.br/2024/01/15/carros-e-tecnologia/bateria-de-carro-eletrico-quais-os-tipos-e-</p><p>como-elas-funcionam/. Acesso em: 17 jan. 2024.</p><p>Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:</p><p>I. A transição para veículos elétricos é impulsionada pela necessidade de reduzir as emissões de gases</p><p>de efeito estufa e a dependência de combustíveis fósseis, e as baterias desempenham um papel crucial</p><p>nesse contexto.</p><p>PORQUE</p><p>II. Permitem que os veículos elétricos não apenas operem de maneira limpa e eficiente oferecendo</p><p>autonomia e desempenho, mas também a viabilidade econômica e a aceitação social dessa tecnologia</p><p>disruptiva.</p><p>A respeito dessas asserções, assinale a opção correta:</p><p>A A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.</p><p>B As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.</p><p>C As asserções I e II são falsas.</p><p>D As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.</p><p>E A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.</p><p>Revisar Conteúdo do Livro</p><p>5</p><p>19/10/2024, 19:03 Avaliação Final (Objetiva) - Individual</p><p>about:blank 3/7</p><p>Pilhas são dispositivos eletroquímicos que convertem energia química em energia elétrica por meio de</p><p>reações espontâneas de oxirredução, gerando uma diferença de potencial que impulsiona o fluxo de</p><p>elétrons, estabelecendo assim uma corrente elétrica. As pilhas recarregáveis, diferentemente das</p><p>pilhas primárias, possuem a capacidade de reverter essas reações químicas por meio da aplicação de</p><p>uma corrente elétrica externa, restaurando sua carga original e permitindo múltiplos ciclos de uso.</p><p>Essa característica é possibilitada pela utilização de materiais ativos específicos em seus eletrodos,</p><p>que viabilizam a reversibilidade das reações de oxirredução. A utilização de pilhas recarregáveis</p><p>apresenta vantagens econômicas e ambientais, por reduzir a necessidade de descarte frequente e o</p><p>consumo de recursos naturais, contribuindo para a sustentabilidade. Além disso, as pilhas</p><p>recarregáveis são menos poluentes em comparação com as descartáveis, contribuindo para a redução</p><p>do impacto ambiental. A escolha adequada do tipo</p><p>de pilha recarregável é essencial para garantir o</p><p>desempenho ideal de dispositivos eletroportáteis, como câmeras digitais, brinquedos e controles</p><p>remotos, promovendo simultaneamente a sustentabilidade e a eficiência energética.</p><p>Fonte: adaptado de: https://blog.bbbaterias.com.br/baterias-utilizadas-em-eletronicos-conheca-os-</p><p>principais-tipos/. Acesso em: 15 jan. 2024.</p><p>Com relação às pilhas recarregáveis, analise as afirmativas a seguir:</p><p>I. As pilhas recarregáveis possuem a possibilidade de ser recarregada mais de uma vez, desde que</p><p>usando um carregador adequado.</p><p>II. O sentido da corrente durante o processo de carga da bateria é o oposto ao observado durante o</p><p>processo de descarga da bateria.</p><p>III. As pilhas apresentam diversos benefícios como o de economia e a comodidade de não necessitar</p><p>sua substituição quando o nível de energia finalizar.</p><p>IV. As baterias de níquel-cádmio, níquel-hidreto-metálico e íons de lítio são exemplos de algumas</p><p>tecnologias que possuem essa característica de recarga.</p><p>É correto o que se afirma em:</p><p>A I, apenas.</p><p>B I, II e III, apenas.</p><p>C I, II, III e IV.</p><p>D III e IV, apenas.</p><p>E II e IV, apenas.</p><p>A bateria de níquel-hidreto metálico tem uma alta densidade de energia se comparada com as baterias</p><p>NiCd. Contudo, seu ciclo de vida é ligeiramente inferior ao das baterias NiCd. As principais</p><p>aplicações dessas baterias são telefones celulares, câmeras digitais e notebooks mais antigos.</p><p>Fonte: adaptado de: AMBROSIO, R. C.; TICIANELLI, E. A. Baterias de níquel-hidreto metálico,</p><p>uma alternativa para as baterias de níquel-cádmio. Química Nova, [s.l.], v. 24, p. 243-246, 2001.</p><p>Com relação às baterias de níquel – hidreto metálico, analise as afirmativas a seguir:</p><p>6</p><p>Revisar Conteúdo do Livro</p><p>7</p><p>19/10/2024, 19:03 Avaliação Final (Objetiva) - Individual</p><p>about:blank 4/7</p><p>https://blog.bbbaterias.com.br/baterias-utilizadas-em-eletronicos-conheca-os-principais-</p><p>https://blog.bbbaterias.com.br/baterias-utilizadas-em-eletronicos-conheca-os-principais-</p><p>I. As baterias de NiMh devem ser carregadas preferencialmente em modo lento.</p><p>II. As baterias devem ser armazenadas em local seco com baixa umidade, com gases.</p><p>III. A faixa de temperatura recomendada para o armazenamento das baterias a longo prazo de células</p><p>NiMh é de 20 a 30 °C.</p><p>IV. O carregamento é similar ao apresentado para as baterias de NiCd, porém apresentando uma</p><p>eletrônica ligeiramente mais complexa.</p><p>É correto o que se afirma em:</p><p>A II e IV, apenas.</p><p>B I, II e III, apenas.</p><p>C I, apenas.</p><p>D III e IV, apenas.</p><p>E I, II, III e IV.</p><p>A bateria de chumbo ácido foi decisiva para a diminuição dos veículos elétricos na década de 1910.</p><p>Na época, Henry Ford adicionou o sistema de partida elétrica nos seus carros e isso revolucionou o</p><p>setor automotivo. Esse sistema usava e usa baterias de chumbo ácido até hoje. No último século, essa</p><p>é a bateria que foi mais usada. Então, as técnicas de fabricação avançaram muito, o que permitiu um</p><p>custo ainda menor. A bateria de chumbo ácido é barata principalmente porque seus componentes</p><p>eletroquímicos (chumbo e ácido sulfúrico) são muito comuns. As baterias de chumbo-ácido</p><p>apresentam diversas aplicações, além de serem amplamente utilizadas. Elas, porém, também</p><p>apresentam desvantagens.</p><p>Fonte: adaptado de: https://embarcados.com.br/baterias-de-chumbo-acido/. Acesso em: 23 jul. 2024.</p><p>Acerca das desvantagens das baterias de chumbo-ácido analise as afirmativas a seguir:</p><p>I. Possuem uma estrutura complexa.</p><p>II. Possuem baixa densidade de energia.</p><p>III. Possuem um número limitado de ciclos.</p><p>IV. Podem causar danos ambientais se não forem devidamente descartadas.</p><p>É correto o que se afirma em:</p><p>A III e IV, apenas.</p><p>B I e IV, apenas.</p><p>C II e III, apenas.</p><p>D I, II e III, apenas.</p><p>E II, III e IV, apenas.</p><p>Revisar Conteúdo do Livro</p><p>8</p><p>Revisar Conteúdo do Livro</p><p>19/10/2024, 19:03 Avaliação Final (Objetiva) - Individual</p><p>about:blank 5/7</p><p>No cotidiano, é frequente a confusão entre pilhas e baterias, embora sejam dispositivos</p><p>eletroquímicos distintos. As pilhas são unidades individuais que convertem energia química em</p><p>elétrica, enquanto as baterias consistem em um conjunto de pilhas conectadas em série ou paralelo</p><p>para aumentar a tensão ou a corrente fornecida, respectivamente. Essa associação permite alcançar</p><p>potências maiores, atendendo às demandas energéticas de diversos eletroportáteis. Em dispositivos</p><p>como controles remotos, relógios, lanternas e brinquedos, as pilhas alcalinas, com sua boa relação</p><p>custo-benefício e disponibilidade, são comumente empregadas. Já em equipamentos que necessitam</p><p>de maior potência ou autonomia, como câmeras digitais, filmadoras e notebooks, as baterias de íons</p><p>de lítio, com sua alta densidade energética e ciclo de vida prolongado, são a escolha preferencial. A</p><p>compreensão das características e aplicações de pilhas e baterias é fundamental para a seleção</p><p>adequada da fonte de energia para cada eletroportátil, garantindo seu funcionamento eficiente e</p><p>seguro.</p><p>Fonte: adaptado de: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas.htm. Acesso em: 29 ago. 2024.</p><p>Com relação às baterias utilizadas em eletroportáteis, analise as afirmativas a seguir:</p><p>I. As baterias de hidreto metálico de níquel (NiMH) foram comuns em notebooks no passado, mas</p><p>foram amplamente substituídas por baterias de íons de lítio, que oferecem maior densidade de energia</p><p>e menor peso.</p><p>II. As baterias de polímeros de lítio (LiPo) são vistas como uma das tecnologias mais avançadas</p><p>disponíveis atualmente, devido à sua alta densidade de energia, flexibilidade de design e segurança</p><p>aprimorada em comparação com outras baterias.</p><p>III. As baterias de níquel-cádmio (NiCd) foram populares no final do século XX devido à sua alta</p><p>capacidade de corrente e resistência a ciclos de carga e descarga. No entanto, o efeito memória e a</p><p>presença de cádmio tóxico levaram à sua substituição por outras tecnologias.</p><p>É correto o que se afirma em:</p><p>A I, II e III.</p><p>B I, apenas.</p><p>C I e II, apenas.</p><p>D II e III, apenas.</p><p>E III, apenas.</p><p>As baterias de chumbo ácido são dispositivos acumuladores de energia compostos por placas</p><p>positivas e negativas, constituídas de chumbo, sendo o eletrólito uma solução de ácido sulfúrico. São</p><p>utilizadas essencialmente em veículos automotores bem como em outras aplicações industriais, sendo</p><p>que, ao final de sua vida útil, tornam-se um resíduo perigoso que deve ser gerenciado de forma</p><p>ambientalmente adequada. Sendo assim, é muito importante o cumprimento dos mecanismos</p><p>estabelecidos para o consumidor poder efetuar a devolução destas baterias ao setor empresarial para</p><p>que este se encarregue de sua destinação final ambientalmente adequada.</p><p>Fonte: adaptado de: CARNEIRO, R. L. et al. Aspectos essenciais das baterias chumbo-ácido e</p><p>princípios físico-químicos e termodinâmicos do seu funcionamento. Revista virtual de química,</p><p>[S.l.], v. 9, n. 3, p. 889-911, 2017.</p><p>Com relação ao processo de recarga das baterias de chumbo-ácido, assinale a alternativa CORRETA:</p><p>A Para recarregar a bateria, é necessário conectar uma fonte de corrente contínua aos dois eletrodos,</p><p>o que resulta na reversão das reações químicas. Nesse processo, o ácido sulfúrico é degenerado.</p><p>9</p><p>Revisar Conteúdo do Livro</p><p>10</p><p>19/10/2024, 19:03 Avaliação Final (Objetiva) - Individual</p><p>about:blank 6/7</p><p>https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas.htm</p><p>B Para recarregar a bateria, é necessário conectar uma fonte de corrente contínua aos dois eletrodos,</p><p>o que resulta na reversão das reações químicas. Nesse processo, o ácido sulfúrico é regenerado.</p><p>C</p><p>Para recarregar a bateria, é necessário conectar uma fonte de corrente alternada aos dois</p><p>eletrodos, o que resulta na reversão das reações químicas. Nesse processo, o ácido sulfúrico é</p><p>degenerado.</p><p>D</p><p>Para recarregar a bateria, é necessário conectar uma fonte de corrente alternada aos dois</p><p>eletrodos, o que resulta na conversão das reações químicas. Nesse processo, o ácido sulfúrico é</p><p>degenerado.</p><p>E Para recuperar, é necessário conectar uma fonte de corrente alternada aos dois eletrodos,</p><p>resultando</p><p>na reversão das reações químicas. Nesse processo, o ácido sulfúrico é regenerado.</p><p>Imprimir</p><p>19/10/2024, 19:03 Avaliação Final (Objetiva) - Individual</p><p>about:blank 7/7</p>