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Questão FC714641

Segundo o Grupo de Dados Energéticos da Secretaria de Infraestrutura e Meio Ambiente do Estado de São Paulo, durante o ano de 2024, o Estado consumiu aproximadamente 150 bilhões de

Física Moderna

VUNESP · 2025

Segundo o Grupo de Dados Energéticos da Secretaria de Infraestrutura e Meio Ambiente do Estado de São Paulo, durante o ano de 2024, o Estado consumiu aproximadamente 150 bilhões de kWh da energia elétrica.

 

(https://dadosenergeticos.energia.sp.gov.br/PortalCEv2/intranet/ Eletricidade/Distribuicao/ConsumoEstadoSP.asp?Ano=2024. Adaptado)

 

Se conseguíssemos substituir as usinas de médio e grande porte, assim como as centenas de pequenas centrais hidrelétricas que abastecem o Estado, por uma usina de fusão nuclear em que, assim como ocorre no Sol, gera-se energia a partir da fusão de átomos de hidrogênio em hélio, a diferença de massa na reação de fusão necessária para gerar a mesma quantidade de energia consumida em 2024 seria igual a

 

Note e adote: 1 kWh = 3,6 × 106 J; c = 3 × 108 m/s2; 1 bilhão = 109

  1. 6 kg.
  2. 9 kg.
  3. 12 kg.
  4. 18 kg.
  5. 24 kg.
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Gabarito

A

Comentário do professor

Partimos do consumo anual: \(150\) bilhões de kWh. Convertendo para joules: \(150\times10^9\ \text{kWh}\times3{,}6\times10^6\ \text{J/kWh}=5{,}4\times10^{17}\ \text{J}\).

Aplicamos a equivalência massa‑energia \(E=\Delta m c^2\). Assim, \(\Delta m=\dfrac{E}{c^2}=\dfrac{5{,}4\times10^{17}}{(3\times10^8)^2}\ \text{kg}\).

Calculando: \((3\times10^8)^2=9\times10^{16}\), então \(\Delta m=\dfrac{5{,}4\times10^{17}}{9\times10^{16}}=6\ \text{kg}\).

Portanto, a diferença de massa necessária para gerar a energia consumida é aproximadamente 6 kg, considerando as aproximações dos valores dados.

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