7/18/2019 Conservacao Energia http://slidepdf.com/reader/full/conservacao-energia-56977b3cbc9e1 1/32 FCM 0410 Física para Engenharia Ambiental Conservação da Energia Prof. Dr. José Pedro Donoso Universidade de São Paulo Instituto de Física de São Carlos - IFSC
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Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Em ordem crescente de energia o espectro inclui as ondas de raacutedio a radiaccedilatildeoinfravermelha a luz visiacutevel a luz ultravioleta os raios-X e osraios γ A radiaccedilatildeo
Infravermelha compreende os raios de comprimentos de onda maiores do que os
da luz visiacutevel e que satildeo notados por sua accedilatildeo caloacuterica
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
pela matildeo Todos os objetos emitemradiaccedilatildeo eletromagneacutetica (chamada de
radiaccedilatildeo teacutermica ) por causa de sua
temperatura
Cada segundo a Terra recebe 179 times 1017 J deenergia mas menos da metade chega agrave superfiacutecie
Quando a radiaccedilatildeo solar encontra a atmosferaterrestre 25 desta radiaccedilatildeo satildeo refletidos devolta para o espaccedilo outros 25 satildeo absorvidospelos gases da atmoacutesfera e a superfiacutecie da Terra
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
A radiaccedilatildeo solar no espaccedilo interestelar eacute de 1353 Wm2 chamada de constante
solar A energia que atinge o solo da Terra eacute menor por causa da absorccedilatildeo na
atmosfera A quantidade de radiaccedilatildeo solar por unidade de aacuterea que atinge um pontoespeciacutefico da Terra depende da latitude da declinaccedilatildeo e da estaccedilatildeo do ano
A transmissatildeo da energia solar para a Terra se daacute por meio de radiaccedilatildeoeletromagneacutetica sendo que 97 da radiaccedilatildeo solar estaacute contida na regiatildeo visiacutevel einfravermelho do espectro eletromagneacutetico A tabela indica a fraccedilatildeo da radiaccedilatildeo
solar e a quantidade de radiaccedilatildeo em cada regiatildeo do espectro A soma das energiasem cada regiatildeo daacute os 1353 Wm2 da constante solar
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
O Brasil apresenta um oacutetimo iacutendice de radiaccedilatildeo solar principalmente no Nordesteonde possui valores tiacutepicos entre 1752 kW-hm2 e 2190 kW-hm2 Por este motivo
a energia solar esta sendo cada vez mais empregada no paiacutes para aquecimento
de aacutegua
Conforme os levantamentos de consumo de energia eleacutetrica o setor residencial
responde por 24 do consumo total no paiacutes e dentro desse setor o aquecimento
de aacutegua tem participaccedilatildeo de 26 Desta forma o aquecimento de aacutegua eacute
responsaacutevel por 6 de todo o consumo nacional de energia eleacutetrica
A forma predominante de aquecimento de aacutegua no Brasil eacute o chuveiro eleacutetrico o
qual possui alta eficiecircncia e baixo desperdiacutecio Mais apesar do baixo custo do
aparelho o uso do chuveiro representa um elevado investimento para as
concessionaacuterias (em torno de US$ 900 por chuveiro instalado) considerando
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
Considere um coletor solar de placas planas no Estado de S Paulo que recebe
uma radiaccedilatildeo solar meacutedia por unidade de aacuterea de 630 Wm2 durante 8 horas por diaa) Determine a energia disponiacutevel por unidade de aacuterea por dia
b) Considerando que a eficiecircncia do coletor eacute de 30 qual a energia efetivamentedisponiacutevel
c) Determine a energia necessaacuteria (Q = mC ∆T ) para aquecer 100 litros de aacutegua doreservatoacuterio de 25o a 75o C A capacidade caloriacutefica da aacutegua C = 4190 Jkg-oC
d)Qual a aacuterea do coletor solar a ser instalado para aquecer os 100 litros de aacutegua
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
e) Considerando que os chuveiros eleacutetricos contribuem para um consumoresidencial de sim 100 kW-h ao mecircs qual a aacuterea do coletor solar necessaacuterio parasuprir esta energia Compare sua resposta com a do item (d)
f)A placa de coletor solar comercial tiacutepico tem cerca de 2 m2 de aacuterea Qual a
potecircncia incidente num coletor de 2 placas Qual a potecircncia coletada (eficiecircncia =30)
g) Qual o tempo exigido para aquecer os 100 litros de aacutegua
h) Faccedila uma avaliaccedilatildeo da economia anual de energia eleacutetrica e comente a
viabilidade e a competividade do investimento do aquecedor solar
Respostas (a) 181 times 107 Jm2 (b) 543 times 106 Jm2 (c) 21 times 107 J (d) 39 m2 (e) 25
m2
(f) 25 times 103
W e 756 W (g) 77 horas (h) Os chuveiros representam 20 a 25 doconsumo residencial Numa conta de R$ 160 por mecircs a economia pode chegar a
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)
AplicaccedilatildeoQual a potecircncia fornecida por um gerador
eoacutelico se a velocidade do vento for 10 ms Ocomprimento das paacutes eacute R = 40 m Considere
uma eficiecircncia de 17
Soluccedilatildeo
Aacuterea do catavento A = πR 2 = 5times103 m2
Potecircncia
( )( )( ) MW AvP 3101052133
213
21 =times== ρ
Potecircncia disponivel 017(3) asymp 05 MW
Potecircncia gerada por outras fontes de energia
Uma usina Termoeleacutetrica gera 150 MW Seriam necessaacuterias 300 geradoreseoacutelicos para competir com a potecircncia gerada por uma Termoeleacutetrica Um reator
nuclear gera 1 GW e uma tonelada de carvatildeo gera apenas 170 kW
RA Serway JW Jewett Princiacutepios de Fiacutesica (Thomson 2004)