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Exercícios de Física

Listagem de exercícios

OBF 2014

Uma utilização dos coletores solares é a produção de eletricidade. De acordo com a segunda lei da termodinâmica, a eficiência de conversão de calor em trabalho está limitada pelas temperaturas do reservatório quente e da fonte fria. Para aumentarmos a eficiência na conversão devemos diminuir a temperatura da fonte fria, a qual está limitada pela temperatura do meio ambiente, ou aumentar a temperatura do reservatório de calor. Temperaturas muito acima de 100°C são difíceis de serem alcançadas apenas com as placas dos coletores solares. Uma maneira de se aumentar a temperatura do reservatório quente usando somente a radiação solar é concentrando-a numa pequena região do espaço. Deseja-se usar o coletor solar para produzir vapor para girar uma turbina e, com isso, produzir energia elétrica. Para isso, é necessário concentrar os raios solares numa pequena região e aquecer um fluido até seu ponto de ebulição. Isso tem sido feito em usinas termossolares através de um conjunto de espelhos parabólicos que focam a luz solar num ponto elevando a temperatura de um fluido até 400°C. O calor desse fluido é transferido para uma caldeira vaporizando água. O vapor em alta pressão movimenta uma turbina acoplada a um gerador de energia elétrica. Esse processo é feito através do ciclo Stirling composto das seguintes transformações:

 

uma fonte de calor externa aquece o gás enquanto este se expande a fim de que sua temperatura permaneça constante

. o calor é retirado do gás isocoricamente

o gás é refrigerado enquanto seu volume diminui para que sua temperatura não aumente

o gás é aquecido isocoricamente até a temperatura inicial

E o ciclo recomeça.

 

 

A calha parabólica é um sistema eficiente de concentração da luz solar dotado de um refletor parabólico que concentra a radiação solar em um coletor localizado no________ da parábola. Ela se move de modo que os raios solares incidam, aproximadamente, sempre na direção do seu eixo de simetria e seu princípio de funcionamento nos remete ao espelho ________.

 

Assinale a alternativa que completa as lacunas no texto.