24. (Enem) Para irrigar sua plantacio, um produtor rural construiu um reservatório a 20 metros de altura a partir da barragem de onde será bombeada a agua Para alimentaro motor elétrico das bombas, ele instalou um painel fotovoltaico. A potência do painel varia de acordo com a incidencia solar, chegando a um valor de pico de 80 Wao meio-dia. Porém, entre as 11 horas e 30 minutos e as 12 horase 30 minutos disponibiliza uma potênda média de 50W. Considere a aceleração da gravidade igual a 10m/s^2 e uma eficiên- Ga de transferénda energétics de 100% . Qualéovolume de áqua, em litros, bombeado para o reservatório no intervalo de tempo citado? a) 150 b) 250 c) 450 d) 900 e) 1440

Question

24. (Enem) Para irrigar sua plantacio, um produtor rural construiu um reservatório a 20 metros de altura a partir da barragem de onde será bombeada a agua Para alimentaro motor elétrico das bombas, ele instalou um painel fotovoltaico. A potência do painel varia de acordo com a incidencia solar, chegando a um valor de pico de 80 Wao meio-dia. Porém, entre as 11 horas e 30 minutos e as 12 horase 30 minutos disponibiliza uma potênda média de 50W. Considere a aceleração da gravidade igual a 10m/s^2 e uma eficiên- Ga de transferénda energétics de 100% . Qualéovolume de áqua, em litros, bombeado para o reservatório no intervalo de tempo citado? a) 150 b) 250 c) 450 d) 900 e) 1440

Answer 1

1. Primeiro, vamos calcular a altura do reservatório em metros.Altura = 20 metros2. Agora, vamos calcular o volume de água bombeado para o reservatório no intervalo de tempo citado.Para isso, precisamos saber a quantidade de energia elétrica fornecida pelo painel fotovoltaico durante esse período.3. Vamos calcular a quantidade de energia elétrica fornecida pelo painel fotovoltaico durante o intervalo de tempo citado.A energia elétrica fornecida pelo painel fotovoltaico é dada pela fórmula:Energia elétrica = Potência × TempoDurante as 11 horas e 30 minutos até as 12 horas e 30 minutos, temos um total de 1 hora (60 minutos) de luz solar.Potência média do painel = 50 WTempo = 1 horaEnergia elétrica = 50 W × 1 horaEnergia elétrica = 50 Wh4. Agora que sabemos a quantidade de energia elétrica fornecida pelo painel fotovoltaico, podemos calcular a quantidade de água bombeada para o reservatório.A energia elétrica é convertida em trabalho mecânico pela bomba, que é usado para bombear a água para o reservatório.Trabalho mecânico = Energia elétrica5. Agora, vamos converter o trabalho mecânico em volume de água bombeada para o reservatório.O trabalho mecânico é dado pela fórmula:Trabalho mecânico = Força × DeslocamentoA força é dada pela fórmula:Força = Massa × Aceleração da gravidadeA massa da água é dada pela fórmula:Massa = Volume / Volume molar da águaO volume molar da água é aproximadamente igual a 18 litros/mol.6. Agora que sabemos a quantidade de trabalho mecânico realizado pela bomba, podemos calcular o volume de água bombeada para o reservatório.Volume bombeado = Trabalho mecânico / ForçaVolume bombeado = Trabalho mecânico / (Massa × Aceleração da gravidade)Volume bombeado = Trabalho mecânico / ((Volume /

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