A potência da luz solar que atinge cada metro quadrado da superfície da Terra em um dia claro nos trópicos está perto de . Em um dia de inverno em Manitoba, a concentração de potência da luz solar pode ser de . Muitas atividades humanas são descritas por uma potência por unidade de área da ordem de 102 W/m2 ou menos. 

a. Considere, por exemplo, uma família de quatro pessoas pagando $ 66 para a empresa de energia elétrica a cada 30 dias por 600 kWh de energia consumidos por energia elétrica para sua casa, que tem dimensões de piso de 13,0 m por 9,50 m. Calcule a potência por unidade de área usada pela família.

b. Considere um carro de 2,10 m de largura e 4,90 m de comprimento viajando a 55,0 mi/h, usando gasolina com “calor de combustão” 44,0 MJ/kg, com o consumo de combustível de 25,0 mi/gal. Um galão de gasolina tem massa de 2,54 kg. Encontre a energia por unidade de área usada pelo carro.

c. Explique por que o uso direto da energia solar não é prático para a operação de um automóvel convencional.

d. Dê exemplos de usos de energia solar mais práticos.

b.Bora começar calculando a área de “piso” do carro.

Pelas dimensões dadas no enunciado, a gente vai ter:

Ok, agora, se 1 galão de gasolina permite o deslocamento de 25 milhas, em 1 hora, à velocidade de , quantos galões de gasolina são consumidos?

Blz. Agora, 1 galão pesa , então 2,2 galões vão pesar .

Maravilha. Agora, de gasolina produz de energia. Logo, quanto de energia esses 5,59 quilos de gasolina vão gerar?

Legal! Agora a gente determina a energia por área assim: