Suponha que a irradiância solar seja de
e que você pode coletar
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
necessária para coletar uma potência de
. A relação entre potência, irradiância, eficiência e área é dada pela fórmula:
Passo 5
Vamos reorganizar a fórmula para resolver a área
:
Passo 6
Substituindo os valores que temos:
Passo 7
Fazendo as contas:
Resposta
A área mínima necessária do coletor é aproximadamente
.