Questão 14 Unicamp 2025 - 1ª fase - Elite Colégio e Pré-Vestibular

Questão 14

Potência Média e Instantânea e Rendimento

Texto comum às questões 13 e 14.

A energia solar desempenha papel substancial nas soluções energéticas de desenvolvimento sustentável: além de fazer uso de tecnologia pouco agressiva ao ambiente, é uma enorme fonte de energia renovável.

A área de um painel solar que gera uma potência elétrica $P = 462 W$ é $A = 2, 5 m^{2}$ . A intensidade da radiação solar que incide no painel, ou seja, a potência da radiação solar por unidade de área do painel, é $I_{s o l a r} = 924 W / m^{2}$ . Qual é a eficiência do painel solar, ou seja, qual é a razão entre a energia elétrica gerada e a energia solar que incide no painel num dado intervalo de tempo?

a)	$5 % .$
b)	$20 % .$
c)	$50 % .$
d)	$80 % .$

Resolução

A potência de radiação solar com intensidade $I_{s o l a r} = 924 W / m^{2}$ que incide em um painel solar com área $A = 2, 5 m^{2}$ é de

$P_{s o l a r} = I_{s o l a r} \cdot A = (924 \frac{W}{m^{2}}) \cdot (2, 5 m^{2}) = 2310 W .$

A razão entre a energia elétrica gerada e a energia solar que incide no painel num dado intervalo de tempo coincide com a razão entre as respectivas potências:

$\frac{E_{g e r a d a}}{E_{s o l a r}} = \frac{P_{g e r a d a} \cdot ∆ t}{P_{s o l a r} \cdot ∆ t} = \frac{P_{g e r a d a}}{P_{s o l a r}} \Rightarrow$

$\frac{E_{g e r a d a}}{E_{s o l a r}} = \frac{462 W}{2310 W} = 0, 2 \Rightarrow$

$\frac{E_{g e r a d a}}{E_{s o l a r}} = 20 % .$

Portanto a eficiência será de 20% e a alternativa correta é b.