Questão 25 Unicamp 2024 - 1ª fase
Algumas baterias transformam certas substâncias em outras, gerando energia elétrica. Isso permite, por exemplo, o funcionamento de equipamentos tendo como base essa energia (carros elétricos) ou então auxilia o funcionamento de equipamentos (carros de combustão interna). É por isso que os carros elétricos precisam se abastecer de energia elétrica de tempos em tempos e os de combustão não, já que a bateria desses últimos é carregada durante seu funcionamento. Na descarga da bateria, dois comportamentos são importantes: curva de tensão (Figura A) e ciclo de vida (Figura B), sendo esse último a quantidade de vezes que a bateria pode ser recarregada em função da profundidade de sua descarga.
Levando em conta essas informações, seria apropriado escolher para equipar um carro
| a) |
elétrico uma bateria com as características da curva Y e da curva II; para o carro de combustão interna qualquer combinação serviria. |
| b) |
elétrico uma bateria com as características da curva X e da curva I; para o carro de combustão interna, qualquer combinação serviria. |
| c) |
de combustão interna uma bateria com as características da curva X e da curva I; para o carro elétrico, qualquer combinação serviria. |
| d) |
de combustão interna uma bateria com as características da curva Y e da curva II; para o carro elétrico qualquer combinação serviria. |
As baterias automotivas são conjuntos de pilhas em série com a capacidade de fornecer a tensão, ou diferença de potencial (ddp) necessária para o funcionamento do motor e outros componentes do automóvel. Como qualquer dispositivo, há uma faixa de tensão adequada seu funcionamento, de tal forma que o fornecimento de tensão acima da necessária pode danificar o circuito (usualmente dito "queimar" o circuito) enquanto a queda na tensão fornecida a um dispositivo pode fazer com que o mesmo não consiga funcionar/ligar.
Para o carro elétrico é importante que a tensão fornecida pela bateria seja o mais constante possível ao longo de seu descarregamento (profundidade de descarga) visto que sua carga será consumida quase que por completo. Já no carro de combustão interna, há um dispositivo movido mecanicamente pelo motor, o alternador, que é responsável por recarregar a bateria sempre o que o carro está em funcionamento de tal forma que a bateria não apresentará grande profundidade de descarga, o que não torna necessário que a mesma apresente uma curva de tensão muito constante.
Sendo assim, a curva de tensão (Figura A) deve ser a Curva X para o carro elétrico enquanto é indiferente para o carro de combustão interna.
Com relação aos ciclos de vida, o carro elétrico demandará uma bateria que suporte o maior número de ciclos de recarga considerando alta profundidade de descarga, enquanto para o carro de combustão interna o maior número de ciclos de recarga deve ser em baixa profundidade de descarga, o qual é alto para ambas as curvas apresentadas na Figura B.
Portanto, para o carro elétrico o melhor ciclo de vida é representado pela Curva I enquanto para o carro de combustão interna, apesar da curva I ser também a melhor opção, entende-se que podem ser as Curvas I ou II devido ao alto valor de ciclos de vida de ambas as curvas na faixa de profundidade atingida.
Conclusão: para o carro elétrico uma bateria com as características da curva X e da curva I; para o carro de combustão interna, qualquer combinação serviria.