A busca de energias alternativas é objeto de ampla pesquisa, visando garantir a sustentabilidade do planeta. O uso de energias provenientes da marcha do ser humano parece ser tecnicamente viável. A matriz energética brasileira, relativa à geração de energia elétrica, em 2011, e podemos observar a predominância de energias renováveis (Hidráulica, Biomassa e Eólica), indicando um país responsável em relação ao uso dos recursos naturais.
Fonte: PIQUEIRA, J. R. C. Introdução à Engenharia. Maringá-PR: Unicesumar, 2018.
Diante do exposto, considere os seguintes dados:
- O chuveiro requer 1500 W de potência para aquecer a água.
- A eficiência na conversão de energia solar em energia térmica pelo aquecedor solar é de 60%.
- A área total da placa solar do aquecedor é de 2 m².
- A radiação solar média incidente sobre a Terra é de 300 W/m².
Através de sua análise, leia as alternativas a seguir e assinale aquela que responda se uma placa de aquecedor solar é capaz de fornecer energia suficiente para alimentar um chuveiro elétrico.
Alternativas
Alternativa 1:
A energia captada pelo aquecedor solar (1600 W) é suficiente para atender à demanda do chuveiro elétrico (1500 W).
Alternativa 2:
A energia captada pelo aquecedor solar (360 W) é insuficiente para atender à demanda do chuveiro elétrico (1500 W).
Alternativa 3:
A energia captada pelo aquecedor solar (540 W) é insuficiente para atender à demanda do chuveiro elétrico (1500 W).
Alternativa 4:
A energia captada pelo aquecedor solar (2000 W) é suficiente para atender à demanda do chuveiro elétrico (1500 W).
Alternativa 5:
A energia captada pelo aquecedor solar (1500 W) é exatamente para atender à demanda do chuveiro elétrico (1500 W).
Vamos analisar a situação. Para determinar se uma placa de aquecedor solar é capaz de fornecer energia suficiente para alimentar um chuveiro elétrico, precisamos calcular a energia captada pelo aquecedor solar. A potência captada pelo aquecedor solar pode ser calculada pela fórmula: Potência = Área da placa solar (m²) * Radiação solar incidente (W/m²) * Eficiência na conversão de energia solar Substituindo os valores fornecidos: Potência = 2 m² * 300 W/m² * 60% = 360 W Portanto, a energia captada pelo aquecedor solar é de 360 W. Agora, vamos comparar com a demanda do chuveiro elétrico, que requer 1500 W de potência. Analisando as alternativas: - Alternativa 1: A energia captada pelo aquecedor solar (1600 W) é suficiente para atender à demanda do chuveiro elétrico (1500 W). Esta afirmação está incorreta, pois a energia captada foi calculada como 360 W. - Alternativa 2: A energia captada pelo aquecedor solar (360 W) é insuficiente para atender à demanda do chuveiro elétrico (1500 W). Esta afirmação está correta com base nos cálculos realizados. - Alternativa 3: A energia captada pelo aquecedor solar (540 W) é insuficiente para atender à demanda do chuveiro elétrico (1500 W). Esta afirmação está incorreta, pois a energia captada foi calculada como 360 W. - Alternativa 4: A energia captada pelo aquecedor solar (2000 W) é suficiente para atender à demanda do chuveiro elétrico (1500 W). Esta afirmação está incorreta, pois a energia captada foi calculada como 360 W. - Alternativa 5: A energia captada pelo aquecedor solar (1500 W) é exatamente para atender à demanda do chuveiro elétrico (1500 W). Esta afirmação está incorreta, pois a energia captada foi calculada como 360 W. Portanto, a resposta correta é a Alternativa 2: A energia captada pelo aquecedor solar (360 W) é insuficiente para atender à demanda do chuveiro elétrico (1500 W).
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