Um grupo de estudantes decide criar um protótipo de um aquecedor solar para uso em suas casas. Eles têm um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um grupo de estudantes decide criar um protótipo de um aquecedor solar para uso em suas casas. Eles têm um painel solar de 1,5 m² e a eficiência do sistema é de 80%. Calcule a energia térmica gerada por dia, considerando que a radiação solar média é de 600 W/m² durante 5 horas. Quais variáveis precisam ser monitoradas para garantir a eficiência do sistema?
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Para calcular a energia térmica gerada, usamos a fórmula: E = A * I * t, onde E é a energia em J, A é a área em m², I é a intensidade em W/m² e t é o tempo em segundos. Portanto, E = 1,5 * 600 * (5 * 3600) = 13.500.000 J. Variáveis a serem monitoradas incluem: temperatura do ambiente, ângulo de incidência da luz solar e eficiência do armazenamento.
Explicação
A fórmula utilizada para calcular a energia térmica gerada considera a área do painel, a intensidade da radiação solar e o tempo de exposição, permitindo determinar a energia total em joules. As variáveis mencionadas são essenciais para garantir que o sistema opere de forma eficiente, pois influenciam diretamente a quantidade de energia captada e armazenada. Monitorar essas variáveis ajuda a otimizar o desempenho do aquecedor solar e a maximizar sua eficiência.
Raio-X da questão
energia térmica gerada
avaliacao
cálculo de energia · eficiência de sistemas
Revisar cálculos de energia e eficiência de sistemas solares.
O aluno pode confundir a eficiência do sistema com a quantidade total de radiação solar, não considerando a área do painel e o tempo de exposição.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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