Ano 2009#ciencias-natureza

Sobre o tema

A energia solar térmica é uma tecnologia que converte a radiação solar em calor, sendo amplamente utilizada em sistemas de aquecimento de água e geração de energia. O princípio físico envolvido é a transferência de energia por radiação, que pode ser concentrada por refletores parabólicos para aumentar a eficiência. No contexto do ENEM, essa questão aborda conceitos de termodinâmica, como calor específico, potência, e eficiência energética, exigindo a aplicação de fórmulas para calcular o comprimento de um refletor necessário para aquecer um volume de água. O entendimento desses conceitos é fundamental para resolver problemas práticos de engenharia e sustentabilidade.

Tópicos relacionados

Calor específico e capacidade térmica
Potência e energia térmica
Refletores parabólicos e concentração solar
Conversão de unidades (cal para J)
Eficiência de sistemas de aquecimento solar

Enunciado

![](https://enem.dev/2009/questions/35/9d8b484b-e10a-414e-9a44-bd803c5169f6.png)

Considerando que a distância entre a borda inferior e a borda superior da superfície refletora tenha 6 m de largura e que focaliza no receptor os 800 watts/m² de radiação provenientes do Sol, e que o calor específico da água é 1 cal g-1 ºC-1 = 4.200 J kg-1 ºC-1, então o comprimento linear do refletor parabólico necessário para elevar a temperatura de 1 m³ (equivalente a 1 t) de água de 20 °C para 100 °C, em uma hora, estará entre

Alternativas

A)
15 m e 21 m.
B)
22 m e 30 m.
C)
105 m e 125 m.
D)
680 m e 710 m.
E)
6.700 m e 7.150 m.

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Perguntas frequentes

O que é calor específico e como ele é usado em problemas de aquecimento?

Calor específico é a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura de 1 kg de uma substância em 1 °C. Ele é usado para calcular a energia térmica necessária para aquecer um material, através da fórmula Q = m c ΔT.

Como funciona um refletor parabólico para concentração solar?

Um refletor parabólico tem formato de parábola que reflete a luz solar incidente em um único ponto focal, concentrando a energia. Isso aumenta a intensidade da radiação no receptor, permitindo aquecer fluidos a altas temperaturas.

Qual a importância da conversão de unidades em problemas de física?

A conversão de unidades é crucial para garantir a consistência dimensional das equações. Por exemplo, calor específico pode ser dado em cal/g°C ou J/kg°C, e é necessário converter para unidades do SI (J, kg, s) para usar na fórmula de potência.