Segundo dados disponibilizados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) a geração de energia elétrica a partir da luz solar triplicou no Brasil em 2019. Seguindo essa tendência, um professor de Física resolveu instalar coletores solares de 1,0 m² de área em sua residência, visando utilizá-los no aquecimento dos banhos diários de sua família. Cada coletor consegue, em um dia, aproveitar apenas um quarto dos 5400 Wh de energia solar fornecidos. Sabendo que o chuveiro elétrico do professor tem uma potência de 4800 W e é utilizado, aproximadamente, por 75 minutos ao dia, o número mínimo de coletores que deverão ser comprados para suprir essa necessidade é:
Soluções para a tarefa
Deverão ser comprados para suprir essa necessidade, no mínimo, 5 coletores.
Primeiramente, é necessário calcular a quantidade de energia gasta pelo chuveiro elétrico durante um dia, em Wh. Considerando que 75 minutos equivalem a 1,25 hora, pode-se realizar a seguinte multiplicação:
Ec = 4.800 · 1,25
Ec = 6.000 Wh
Sendo assim, a energia gasta pelo chuveiro, em um dia, é de 6.000 Wh.
É necessário encontrar o total de energia gerada por cada coletor solar de 1,0 m², a partir da energia solar. Portanto, considerando que um quarto corresponde a 0,25, temos que:
Es = 0,25 · 5.400
Es = 1.350 Wh
Portanto, cada coletor é capaz de gerar 1.350 Wh de energia por dia. Para encontrar a quantidade de coletores necessária, é preciso dividir o total de energia gasta pelo chuveiro pela energia gerada por cada coletor:
N = 6.000 ÷ 1.350
N ≅ 4,44
Logo, deverão ser comprados para suprir essa necessidade, no mínimo, 5 coletores.
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