Hora do Simulado

Questão 92

ENEM 2021, Ciências da Natureza Dificuldade: Difícil Favoritar

O quadro lista alguns dispositivos eletrônicos que estão presentes no dia a dia, bem como a faixa de força eletromotriz necessária ao seu funcionamento.

Dispositivo eletrônico Faixa de força eletromotriz (V)
I Relógio de parede 1,2 a 1,5
II Celular 3,5 a 3,8
III Câmera digital 7,5 a 7,8
IV Carrinho de controle remoto 10,5 a 10,9
V Notebook/Laptop 19,5 a 20,0

Considere que uma bateria é construída pela associação em série de três pilhas de lítio-iodo, nas condições-padrão, conforme as semiequações de redução apresentadas.

I₂ + 2 e⁻ → 2 I⁻ E° = +0,54 V
Li⁺ + e⁻ → Li E° = −3,05 V

Essa bateria é adequada para o funcionamento de qual dispositivo eletrônico?

Ver gabarito e resolução

Em resumo: Cada pilha de lítio-iodo dá 3,59 V; três em série dão cerca de 10,8 V, faixa do carrinho de controle remoto.

Gabarito oficial: alternativa D.

Resolução

A questão pede o dispositivo adequado à bateria de três pilhas de lítio-iodo em série.

  1. A força eletromotriz de uma pilha é a diferença entre os potenciais de redução: E = 0{,}54 - (-3{,}05) = 3{,}59\ \text{V}.
  2. Em série, as tensões se somam: 3 \cdot 3{,}59 = 10{,}77\ \text{V}.

O valor está na faixa de 10,5 V a 10,9 V, do carrinho de controle remoto.

Alternativas

  • A) Errada. O relógio precisa de 1,2 V a 1,5 V.
  • B) Errada. O celular usa 3,5 V a 3,8 V, o valor de uma só pilha.
  • C) Errada. A câmera usa 7,5 V a 7,8 V.
  • D) Correta. 10,77 V está na faixa do carrinho.
  • E) Errada. O notebook precisa de cerca de 20 V.

Logo, a resposta é a alternativa D.

Fonte: INEP/MEC.

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