(ENEM/PPL 2019) Uma das formas de se obter energia elétrica é usar uma lente convergente circular para concentrar os raios de sol em um único ponto...

(ENEM/PPL 2019) Uma das formas de se obter energia elétrica é usar uma lente convergente circular para concentrar os raios de sol em um único ponto, aquecendo um dispositivo localizado nesse ponto a uma temperatura elevada. Com a transformação da energia luminosa em energia térmica, pode ser criado vapor-d’água que moverá uma turbina e gerará energia elétrica. Para projetar um sistema de geração de energia elétrica, a fim de alimentar um chuveiro elétrico de 2.000 W de potência, sabe-se que, neste local, a energia recebida do Sol é 1.000 W/m2. Esse sistema apresenta taxa de eficiência de conversão em energia elétrica de 50% da energia solar incidente. Considere √π = 1,8. Qual deve ser, em metro, o raio da lente para que esse sistema satisfaça aos requisitos do projeto?

0,28
0,32
0,40
0,80
1,11

Física

•

Outros

Praticando Para Aprender

20/04/2024

Essa pergunta também está no material:

89 pág.

Resolução de Questões de Física

Física • OutrosOutros

Ana clara ramos sousa

Respostas

20.04.2024

Vamos analisar as alternativas: A fórmula para a potência incidente é dada por P = E * A, onde P é a potência, E é a energia recebida do Sol e A é a área da lente. A potência incidente é dada por P = 1000 W/m^2 * A. A potência elétrica gerada é dada por P_gerada = η * P, onde η é a eficiência de conversão. Substituindo os valores conhecidos, temos 2000 W = 0,5 * 1000 W/m^2 * A. Isolando A, temos A = 4 m^2. A área de um círculo é dada por A = π * r^2, onde r é o raio da lente. Substituindo os valores conhecidos, temos 4 = π * r^2. Dado que √π = 1,8, podemos aproximar π como 3,14. Assim, 4 = 3,14 * r^2. Portanto, r^2 ≈ 1,27 e, consequentemente, r ≈ √1,27 ≈ 1,13 m. Dessa forma, a alternativa correta é: E) 1,11 Espero ter ajudado!