Suponha que a irradiância solar seja de 850 W / m^2 e que você pode coletar 20 % da energia que incide sobre uma superfície refletiva de uma máquina solar de cachorros-quentes. Se você precisa de 240 W para fazer os cachorros quentes, qual será a área mínima necessária do coletor?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre energia solar. A questão fala que a irradiância solar é de , e que conseguimos coletar dessa energia com a superfície refletiva da nossa máquina de cachorros-quentes. Precisamos descobrir qual a área mínima do coletor para gerar necessários para fazer os cachorros-quentes. Para resolver isso, vamos usar conceitos de irradiância, eficiência de coleta de energia e cálculo de área.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é irradiância. Irradiância é a quantidade de energia solar que chega por unidade de área, medida em . No nosso caso, é .

Passo 3

Agora, a eficiência de coleta de significa que só 20% da energia que incide sobre o coletor é aproveitada. Para transformar isso em decimal, é igual a .

Passo 4

Queremos descobrir a área Potência = Irradiância times Área times Eficiência necessária para coletar uma potência de . A relação entre potência, irradiância, eficiência e área é dada pela fórmula:
êâÁê

Passo 5

Vamos reorganizar a fórmula para resolver a área A = PotênciaIrradiância times Eficiência :
êâê

Passo 6

Substituindo os valores que temos:
A = 240 , W850 , W/m^2 times 0.20

Passo 7

Fazendo as contas:
850 , W/m^2 times 0.20 = 170 , W/m^2
A = 240 , W170 , W/m^2 approx 1.4118 , m^2

Resposta

A área mínima necessária do coletor é aproximadamente .

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