GRA1648 Atividade 2 A2

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GRA1648 Geracao de Energia Eletrica Atividade 2 
 
 
As células solares utilizam uma parte diferente do espectro solar das estações de 
energia térmica solar, contando com maior energia e radiação de comprimento de 
onda mais curto. Por sua vez, as usinas térmicas solares utilizam luz infravermelha e 
quase infravermelha de comprimento de onda mais longa. 
 
Considerando o excerto apresentado sobre células solares, analise as afirmativas a 
seguir. 
 
I. As células solares utilizam semicondutores para transformar luz em energia. 
II. O fósforo no semicondutor de uma célula solar fornece elétrons livres. 
III. O boro nos semicondutores de uma célula solar fornece elétrons livres. 
IV. Quando você combina silício tipo P e tipo N em uma célula solar, os elétrons 
migram de N para P, deixando o lado N vazio. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta, pois a afirmativa I está correta, 
visto que, quando a luz atinge uma célula solar, como o silício, absorve a luz e acaba 
a transformando em corrente elétrica. A afirmativa II também está correta, pois o 
fósforo tem cinco elétrons em sua camada externa, enquanto o silício tem quatro. Um 
átomo de fósforo se liga ao silício, deixando um elétron desemparelhado. O silício com 
fósforo é chamado “silício do tipo N” porque carrega uma carga negativa. 
 
• I, II e III, apenas. 
• III e IV, apenas. 
• I e IV, apenas. 
• I e II, apenas. 
• II, III e IV, apenas. 
 
 
 
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? 
 
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 . 
 
• 100 W. 
• 200 W. 
• 300 W. 
• 400 W. 
• 1000 W. 
 
 
A 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. 
 
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. 
 
• 
Nove metros por segundo (32,4 Km/h). 
• Dois metros por segundo (7,2 Km/h). 
• Seis metros por segundo (21,6 Km/h). 
• 12 metros por segundo (43,2 Km/h). 
• Três metros por segundo (10,8 Km/h). 
 
 
 
Para a geração solar em grande escala, baseada em rede, normalmente há um 
gerador alternativo disponível para fornecer energia quando a energia solar não 
estiver disponível. Vários sistemas de armazenamento de energia também são 
capazes de armazenar energia elétrica quando o sol não está brilhando. 
 
Assim, considerando o excerto apresentado, pensando sobre um projeto de sistema 
fotovoltaico puramente conectado à rede, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. O sistema conectado à rede não precisa, necessariamente, de armazenamento em 
bateria porque a rede pode captar e fornecer energia quando necessário. 
II. O sistema fotovoltaico deve ser projetado de modo que o painel fotovoltaico 
continue a alimentar a rede, mesmo em caso de falha desta. 
III. O sistema fotovoltaico conectado à rede só pode ser projetado em torno da carga 
necessária que precisa ser alimentada. 
IV. A configuração do painel fotovoltaico deve garantir que os limites de tensão e 
corrente contínua na entrada do inversor sejam respeitados. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta, pois a afirmativa I está correta, 
visto que esse sistema gera corrente contínua (DC) utilizando o módulo fotovoltaico, 
converte a corrente contínua gerada (DC) em corrente alternada (AC) e transporta a 
AC para a rede elétrica geral. A afirmativa IV também está correta, pois o sistema deve 
ser projetado para que os limites de tensão na entrada do inversor sejam respeitados, 
evitando a sobrecarga e os danos nos equipamentos. 
 
• I e IV, apenas. 
• I, II e III, apenas. 
• II e IV, apenas. 
• II, III e IV, apenas. 
• I e III, apenas. 
 
 
 
A energia eólica é um dos três principais recursos de energia renovável, ao lado das 
energias solar e hidrelétrica, que estão sendo exploradas em grande escala para 
geração de energia global. Como um recurso energético, o vento é amplamente 
distribuído e capaz de fornecer energia na maioria das partes do mundo. 
 
A respeito da geração de energia eólica, analise as afirmativas a seguir e marque V 
para as verdadeiras e F para as falsas. 
 
I. ( ) É flexível, podendo ser gerada em terra e no mar. 
II. ( ) Torna-se mais cara conforme mais parques eólicos são construídos. 
III. ( ) A geração eólica é constante. 
IV. ( ) É rápida de construir e fácil de remover. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
Sua resposta está correta. A sequência está correta, pois a afirmativa I é verdadeira, 
visto que as torres de energia eólica podem ser construídas na terra e no mar. Os 
parques eólicos offshore (no mar) têm muitas das mesmas vantagens dos parques 
eólicos terrestres. Além disso, a afirmativa IV também é verdadeira, pois a construção 
de uma torre eólica é bem rápida e requer uma infraestrutura muito mais simples que 
uma usina hidrelétrica ou térmica, por exemplo. 
• V, V, F, F. 
• F, V, F, V. 
• F, F, F, V. 
• V, F, V, V. 
• V, F, F, V. 
 
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. 
 
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. 
 
• 
Solidez. 
• Potência do vento. 
• Velocidade do vento. 
• Fator de padrão de energia. 
• Densidade de energia eólica. 
 
 
Em meados da década de 1980, o diâmetro do rotor típico de turbina eólica, incluindo 
o cubo e as pás, era de cerca de 20 metros. Atualmente, com o desenvolvimento 
tecnológico e dos materiais, o tamanho dos rotores é bem diferente daqueles da 
década de 1980, sendo projetados para uma vida útil de 20 anos, aproximadamente. 
 
Pensando nesse contexto, assinale a alternativa a seguir que apresenta a resposta 
correta a respeito do tamanho atual dos rotores típicos de uma turbina eólica. 
 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta, pois a indústria de energia 
eólica alcançou grandes avanços em energia e eficiência com rotores que medem 
cerca de 100 metros de diâmetro. Em 2011, protótiposcom um diâmetro de 
aproximadamente 128 metros foram as maiores turbinas desenvolvidas. 
 
 
• 
Eles são três vezes maiores. 
• Eles são a metade do tamanho. 
• Eles são quatro vezes maiores. 
• Eles são o dobro do tamanho. 
• Eles são cinco vezes maiores. 
 
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: 
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. 
• 
I, II e III, apenas. 
• I, II e IV, apenas. 
• III e IV, apenas. 
• I e III, apenas. 
• II e IV, apenas. 
 
 
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. 
 
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. 
• 
F, F, V, F. 
• F, V, F, V. 
• V, F, V, F. 
• F, F, F, V. 
• V, V, V, F. 
 
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. 
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. 
• 
Dispositivos térmicos solares requerem grande quantidade de espaço, mas os 
dispositivos fotovoltaicos são muito menores. 
• Dispositivos térmicos solares utilizam o calor gerado pelo sol, mas dispositivos 
fotovoltaicos convertem luz em eletricidade. 
• Dispositivos solares térmicos utilizam luz solar indireta, enquanto os dispositivos 
fotovoltaicos fazem uso de luz solar diretamente. 
• Dispositivos solares térmicos utilizam luz solar direta, mas dispositivos 
fotovoltaicos fazem uso de luz solar indiretamente. 
• Dispositivos térmicos solares funcionam apenas em áreas ensolaradas, enquanto 
os fotovoltaicos funcionam com pouca luz solar, fornecendo potência máxima ao 
sistema.