Enunciado
Física - Okuno - Física para Ciências Biológicas e Biomédicas- Ed: 1º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 5
13.5. A incidência solar média por unidade de área numa dada região é 600 W /m 2 , durante um intervalo de tempo efetivo de 6 h/d.
a. Qual é a energia disponível, orp unidade de área, para ser coletada por dia por um coletor solar plano? Dê a sua resposta em J/m 2.
b. Deseja-se usar um coletor cuja eficiência é 48% para aquecer uma residência que consome cerca de 1 115 X 106 J/d. Qual deve ser a área desse coletor?
c. Esse coletor é viável na prática? Por quê? Sugira uma maneira de produzir um sistema viável.
Passo 1
Vamos lá.
Vamos começar pelo item (a). Bom a gente tem pelo enunciado que:
E
Ou seja:
Então, a energia disponível é:
Substituindo os valores:
Passo 2
Agora vamos para o item (b). A gente pode calcular a área pela razão:
A energia consumida é dada no enunciado:
A energia produzida é dada por:
Isso fica:
Então a área é dada por:
Passo 3
Finalmente vamos para o item (c).
Esse coletor seria muito grande na prática, logo seria inviável. Um sistema viável seria a produção de energia em menor escala. Se o painel fotovoltaico fosse usado só para aquecer a água por exemplo, sua área seria menor e ainda assim representaria uma contribuição significativa da energia consumida na casa.
Resposta
- Seria inviável.