Questão 48
FUVEST 2021
(FUVEST - 2021 - 1 ª FASE) Uma comunidade rural tem um consumo de energia elétrica de 2 MWh por mês. Para suprir parte desa demanda, os moradores têm interesse em instalar uma miniusina hidrelétrica em uma queda d'água de 15m de altura com vazão de 10 litros por segundo. O restante do consumo seria complementado com painéis de energia solar que produzem 40 kWh de energia por mês cada um.
Considerando que a miniusina hidrelétrica opere 24h por dia com 100% de eficiência, o número mínimo de painéis solares necessários para suprir a demanda da comunidade seria:
Note e adote: Densidade da água: 1kg/litro
1 mês=30 dias
Aceleração da gravidade: g=10m/s2
12
23
30
45
50
Gabarito:
23
Resolução:
O total de energia gasto pela comunidade é 2MWh = 2000 KWh.
Para calcurmos quanto a usina produz de energia em um mês, sabendo que a energia produzuda é do tipo Potencial Gravitacional.
A densidade da água é 1kg/l, e a vazão é de 10L/s, então são 10kg/s. Um mês tem, em segundos : 1 mês = 30x24x3600 s.
Então, fazendo regra de três, a massa de água em um mês = .
A energia potencial é dado por E = mgh. Então:
Convertendo para Kwh, onde 1KWh = , obtemos:
Energia produzida pela usina é 1080 KWh. Como o total esperado são 2000 KWh, então falta:
E = 2000 - 1080 = 920 KWh.
Como cada painel produz 40 KWh, então o número de painés necessários é dado por :
n = 23 painés.