A2-Avaliação-GRA1648 Geração de Energia Elétrica

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GRA1648 Geração de Energia Elétrica
UAM - Universidade Anhembi Morumbi
Disciplina: Sinais e Sistemas - Avaliação: A2
RESUMO
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9
	10
Verde = Resposta correta
Laranja = Dúvida
Vermelha = Chute
PERGUNTA 1
A geração de energia eólica está presente em várias partes do mundo. No norte da Noruega, por exemplo, as temperaturas podem variar entre -20 °C no inverno e +20 °C.  Assim, as turbinas eólicas, nesse local, devem ser protegidas do acúmulo de gelo e, caso ainda exista uma condição de pouco vento, a turbina eólica precisará de um fornecimento externo de energia para aquecimento interno. 
 
Desse modo, a respeito do efeito da temperatura na geração de energia eólica, analise as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas.
 
I. (   ) A influência da temperatura será muito pequena, abaixo de 1%.
II. (   ) A turbina produzirá 4% menos em um dia frio.
III. (   ) A turbina produzirá 16% menos em um dia frio.
IV. (   ) A turbina produzirá 16% a mais em um dia frio.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
· F, F, F, V.
· F, V, F, V.
· F, F, V, F.
· V, V, V, F.
· V, F, V, F.
 PULAR 
Sua resposta está correta. A sequência está correta, pois a afirmativa IV é verdadeira. Em um dia frio, a turbina produz 16% a mais, já que a temperatura mais baixa aumentará a densidade (peso por metro cúbico) do ar. A energia do vento varia em proporção à densidade do ar.
PERGUNTA 2
O vento é utilizado para produzir eletricidade a partir da energia cinética criada pelo ar em movimento. Isso é transformado em energia elétrica por meio de turbinas eólicas ou sistemas de conversão de energia eólica. Uma turbina eólica é composta, basicamente, por seis partes: torre, eixo, rotor, gerador elétrico, caixa de engrenagens e pás. 
 
Considerando o excerto apresentado sobre a turbina eólica, analise as afirmativas a seguir.
 
I. O rotor é o coração de uma turbina eólica, ou seja, é a peça central giratória de uma turbina eólica em funcionamento.
II. O gerador elétrico é colocado entre dois ímãs para induzir a eletricidade a fluir a partir de um condutor, por meio de um processo conhecido como indução eletrostática.
III. Uma caixa de engrenagens transforma a rotação lenta das pás do rotor e do eixo em rotações mais rápidas, as quais são mais adequadas para acionar um gerador elétrico.
IV. O eixo conecta diretamente o rotor ao gerador elétrico, transferindo a energia mecânica rotacional gerada pelo rotor diretamente para a entrada do gerador elétrico.
 
Está correto o que se afirma em:
· I, II e III, apenas.
· II e IV, apenas.
· I e II, apenas.
· III e IV, apenas.
· I, III e IV, apenas.
 PULAR 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta, pois a afirmativa I está correta, já que o rotor é o componente principal de uma turbina eólica, incluindo as partes giratórias visíveis de uma turbina, como as pás e o cubo. A afirmativa III está correta, pois a caixa de engrenagens é um componente padrão em turbinas, funcionando como a caixa de marchas de um automóvel. O objetivo é aumentar sua velocidade de rotação. A afirmativa IV está correta, pois o eixo da turbina eólica é conectado ao centro do rotor. Quando o rotor gira, o eixo também gira. Dessa forma, o rotor transfere sua energia mecânica rotacional para o eixo, que entra em um gerador elétrico na outra extremidade.
PERGUNTA 3
A geração de energia eólica converte energia eólica em elétrica. O grupo gerador eólico absorve a energia eólica com uma hélice especialmente projetada que a converte em energia mecânica, o que impulsiona ainda mais a rotação do gerador e realiza a conversão da energia eólica em elétrica. 
 
Sendo assim, a respeito do tema, assinale a alternativa correta sobre qual é o fator mais relevante na medida da potência do vento.
· Velocidade do vento.
· Densidade de energia eólica.
· Potência do vento.
· Fator de padrão de energia.
· Solidez.
 PULAR 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta, pois a densidade da energia eólica é um parâmetro importante para a estimativa do potencial de um parque eólico, sendo utilizada para comparar diferentes locais. Turbinas que são instaladas em locais com maior densidade de potência geralmente oferecem maior energia elétrica.
PERGUNTA 4
A energia solar não é apenas uma fonte de energia verdadeiramente confiável e duradoura, mas, também, muito econômica e eficiente caso os tipos de painéis solares escolhidos e o ambiente sejam perfeitamente compatíveis. Várias décadas de pesquisa, trabalho e desenvolvimento levaram a uma gama de diferentes tipos de painéis solares atualmente disponíveis no mercado.
 
Considerando o excerto apresentado sobre células solares, analise as afirmativas a seguir.
 
I. A célula solar de cristal único é feita de silício cristalino único. Eles são muito distintos em sua aparência, pois geralmente são coloridos, e as células têm uma forma cilíndrica.
II. A célula solar de policristal não requer o corte de cada um dos quatro lados. Em vez disso, o silício é derretido e derramado em moldes quadrados. Estes, então, formam células quadradas de formato perfeito.
III. As células amorfas de silício (A-Si) são as mais caras que existem, logo, têm uma vida útil muito elevada.
IV. As células fotovoltaicas concentradas têm uma taxa de eficiência de até 41%.
 
Está correto o que se afirma em:
· I, II e IV, apenas.
· I, II e III, apenas.
· I e III, apenas.
· III e IV, apenas.
· II e IV, apenas.
 PULAR 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta, pois a afirmativa I está correta, uma vez que, a alta pureza do silício faz com que esse tipo de painel solar tenha um dos maiores índices de eficiência, com os mais novos chegando a mais de 20%. A afirmativa II também está correta, pois esse tipo de célula é feito a partir do derretimento de silício bruto, que é um processo mais rápido e barato que o utilizado para painéis monocristalinos. A afirmativa IV está correta porque esses tipos de painéis solares com várias junções têm uma taxa de eficiência de até 41%, o que, dentre os sistemas fotovoltaicos, é a mais alta até agora.
https://elysia.com.br/painel-solar-monocristalino-e-policristalino/
https://blog.bluesol.com.br/celula-fotovoltaica-guia-completo/
https://www.portal-energia.com/principais-tipos-de-celulas-fotovoltaicas-constituintes-de-paineis-solares/
https://rentel.com.br/painel-solar/
PERGUNTA 5
Nos últimos anos, elementos solares modulares e estruturas integrativas de edifícios foram amplamente desenvolvidos. Muitos estudos e diversas aplicações se concentraram nesse campo. Existem cerca de 1.000 patentes e produtos industriais relacionados, incluindo, principalmente, três sistemas de módulo, os quais são baseados no sistema solar térmico, no sistema solar fotovoltaico e nos sistemas solares fotovoltaicos/térmicos. 
 
Diante desse contexto, assinale a alternativa correta que apresenta a diferença entre um sistema solar térmico e um sistema fotovoltaico.
· Dispositivos térmicos solares requerem grande quantidade de espaço, mas os dispositivos fotovoltaicos são muito menores.
· Dispositivos solares térmicos utilizam luz solar direta, mas dispositivos fotovoltaicos fazem uso de luz solar indiretamente.
· Dispositivos solares térmicos utilizam luz solar indireta, enquanto os dispositivos fotovoltaicos fazem uso de luz solar diretamente.
· Dispositivos térmicos solares utilizam o calor gerado pelo sol, mas dispositivos fotovoltaicos convertem luz em eletricidade.
· Dispositivos térmicos solares funcionam apenas em áreas ensolaradas, enquanto os fotovoltaicos funcionam com pouca luz solar, fornecendo potência máxima ao sistema.
 PULAR 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta, pois as tecnologias de geração de energia térmica solar exploram o sol como fonte de calor. Uma usina térmica solar típica captura a radiação infravermelha que cai na Terra e a utiliza para aquecer um fluido termodinâmico, a fim de acionar uma máquina de calor.
https://www.enovaenergia.com.br/2021/07/13/conheca-6-diferencas-entre-energia-solar-termica-e-fotovoltaica/#:~:text=A%20energia%20fotovoltaica%20transforma%20a,radia%C3%A7%C3%A3o%20que%20recebem%20em%20calor.&text=A%20Energia%20Solar%20Fotovoltaica%20tem,modelo%20de%20energia%20solar%20t%C3%A9rmica.PERGUNTA 6
A velocidade do vento é uma das características mais críticas na geração de energia eólica. Na verdade, a velocidade do vento varia no tempo e espaço, determinada por muitos fatores, como condições geográficas e meteorológicas. Logo, a quantidade de energia que o vento pode gerar também varia.
 
A respeito da velocidade do vento na geração de energia eólica, analise as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas.
 
I. (   ) Se a velocidade do vento dobra, a energia permanece a mesma.
II. (   ) Se a velocidade do vento dobra, a energia é oito vezes maior.
III. (   ) Se a velocidade do vento dobra, a energia também dobra.
IV. (   ) Se a velocidade do vento dobra, a energia é quatro vezes maior.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
· F, V, F, V.
· V, F, F, V.
· F, F, F, V.
· F, V, F, F.
· V, V, F, F.
 PULAR 
Sua resposta está correta. A sequência está correta, pois a afirmativa II é verdadeira. Para obter maior potência eólica, é necessária maior velocidade do vento. Como a produção de energia eólica é proporcional à potência cúbica da velocidade média do vento, uma pequena variação na velocidade do vento pode resultar em uma grande mudança na energia eólica.
https://www.gesep.ufv.br/wp-content/uploads/Aula_09-Vento.pdf
PERGUNTA 7
 energia eólica representa a principal fonte de nova geração de energia e um importante player no mercado mundial de energia. Sua geração depende da velocidade do vento para que seja possível transformar a energia eólica em energia elétrica. 
 
Nesse sentido, com base em nossos estudos sobre o assunto, assinale a alternativa a seguir que apresenta a resposta correta a respeito da velocidade do vento necessária para tornar os grandes sistemas de energia eólica economicamente viáveis.
· Seis metros por segundo (21,6 Km/h).
· Três metros por segundo (10,8 Km/h).
· 12 metros por segundo (43,2 Km/h).
· Dois metros por segundo (7,2 Km/h). 
· Nove metros por segundo (32,4 Km/h).
 PULAR 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta, pois, em geral, diz-se que os grandes sistemas requerem velocidades de vento de seis metros por segundo (21,6 Km/h). Pesquisas da Universidade de Stanford estimam que as áreas adequadas têm ampla propagação global, o suficiente para que, se apenas 20% do potencial fosse capturado, a demanda mundial de eletricidade seria sete vezes mais satisfatória.
https://semanaacademica.org.br/system/files/artigos/artigo_cientifico_eolica_1_0.pdf
PERGUNTA 8
A maioria das turbinas eólicas do mundo utiliza o chamado “gerador assíncrono trifásico” (enrolamento em gaiola), também conhecido como “gerador de indução para gerar corrente alternada”. O gerador tem algumas propriedades mecânicas que são úteis para turbinas eólicas, como o escorregamento do gerador e certa capacidade de sobrecarga. 
 
Nesse sentido, assinale a alternativa correta que apresenta o que ocorre com a velocidade de rotação do rotor de uma turbina eólica típica (com um gerador assíncrono conectado diretamente à rede elétrica) se a velocidade do vento dobrar de 7 m/s para 14 m/s.
· A velocidade do rotor permanecerá a mesma.
· O rotor girará aproximadamente oito vezes mais rápido.
· O rotor girará aproximadamente quatro vezes mais rápido.
· O rotor girará aproximadamente 0,5% mais rápido.
· O rotor girará aproximadamente duas vezes mais rápido.
 PULAR 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta, pois a velocidade do gerador assíncrono irá variar com a força de rotação (momento ou torque) aplicada a ele. Na prática, a diferença entre a velocidade de rotação na potência de pico e em marcha lenta é muito pequena, cerca de 1%. Logo, se a velocidade do vento dobrar de 7 m/s para 14 m/s, o rotor girará aproximadamente 0,5% mais rápido.
http://cta.if.ufrgs.br/projects/mini-aerogerador/wiki/Sistema_Aerodin%C3%A2mico
http://ead2.ctgas.com.br/a_rquivos/aperfeicoamento/Fundamentos_Geracao_Eolica/Exercicio_6-1_Resolvido.pdf
PERGUNTA 9
A energia solar é o recurso energético mais importante para a vida na Terra. Como consequência, ela é responsável por muitas de nossas fontes de energia comuns, podendo ser utilizada para produzir calor e gerar eletricidade. A quantidade de energia solar incidente na Terra é enorme e maior que as necessidades de energia atuais e previstas no futuro. 
 
A respeito desse assunto, assinale a alternativa que corresponde a qual partícula do sol gera energia a partir das células solares.
· Elétrons.
· Nêutrons.
· Prótons.
· Quarks.
· Fótons.
 PULAR 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta, pois a absorção de luz por uma célula solar é controlada pelo band gap do semicondutor do qual ela é feita. Cada semicondutor absorve fótons de luz com energia maior que sua largura de banda, mas permanece transparente para os fótons com energia menor que sua largura de banda. Eles simplesmente passam pela célula.
PERGUNTA 10
Os coletores solares podem ser instalados em espaço aberto desobstruído, como no telhado, sendo montados com inclinação igual à latitude local ou montados de forma integrada ao edifício, nas fachadas, por exemplo. 
 
Assim, tome como exemplo a luz solar total que incide sobre uma célula solar com eficiência de 20%, com área de 2 m2, em um ângulo de incidência de 60º em relação ao normal da célula. Qual é o valor correto da potência de saída dessa célula solar?
· 200 W.
· 100 W.
· 300 W.
· 400 W.
· 1000 W.
 PULAR 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta, pois a potência de saída da célula é de 200 W. A área projetada da célula normal à direção da luz do sol é. A eficiência da célula é de 20%, sendo que a luz solar total tem uma intensidade de aproximadamente 1000 W, então, a potência de saída é de .
https://engehallrenovaveis.com.br/artigos/como-calcular-a-eficiencia-do-painel-solar