Pergunta
enquanto , a combustão de 1 L de etanol hidratado em um motor a combustão disponibiliza 6300 Wh de energia . Os motores , a combustão têm uma eficiência baixa , com apenas 30% da energia do combustível sendo transformada em movimento . Já OS motores elétricos apresentam eficiência três vezes maior.Para estudar a previsão de se utilizar a mesma plataforma de um carro movido a álcool,com tanque de 50 L de combustivel , para a produção de modelos elétricos , uma equipe de engenharia precisa estimar o volume da bateria de lítio que corresponde , no carro elétrico , à mesma quantidade energética desse carro a álcool. VASCONCELOS , Y. Mais energia. Pesquisa Fapesp , n. 261 , nov.. 2017 (adaptado). volume aproximado , em litro . da bateria de litio a ser utilizada e 36. 120. 150 360
Solução
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IngridMestre · Tutor por 5 anos
Responder
Para resolver esse problema, precisamos calcular a quantidade de energia disponível em um carro movido a álcool e, em seguida, determinar o volume da bateria de lítio necessária para armazenar essa mesma quantidade de energia em um carro elétrico.<br /><br />Primeiro, vamos calcular a quantidade de energia disponível em um carro movido a álcool. Sabemos que a combustão de 1 litro de etanol hidratado em um motor a combustão disponibiliza 6300 Wh de energia. Portanto, se um tanque de 50 litros de combustível for utilizado, a quantidade total de energia disponível será:<br /><br />Energia total = 6300 Wh/litro * 50 litros = 315000 Wh<br /><br />Agora, vamos considerar a eficiência dos motores a combustão, que é de apenas 30%. Isso significa que apenas 30% da energia do combustível é transformada em movimento. Portanto, a quantidade real de energia disponível para o movimento do carro será:<br /><br />Energia disponível para o movimento = 315000 Wh * 30% = 94500 Wh<br /><br />Agora, vamos considerar os motores elétricos, que apresentam uma eficiência três vezes maior. Isso significa que a eficiência dos motores elétricos será de 30% * 3 = 90%. Portanto, a quantidade real de energia disponível para o movimento do carro elétrico será:<br /><br />Energia disponível para o movimento do carro elétrico = 94500 Wh * 90% = 85010 Wh<br /><br />Agora, precisamos determinar o volume da bateria de lítio necessária para armazenar essa mesma quantidade de energia em um carro elétrico. Sabemos que a bateria de lítio possui uma densidade energética de aproximadamente 150 Wh/litro.<br /><br />Portanto, o volume aproximado da bateria de lítio necessária será:<br /><br />Volume da bateria de lítio = Energia disponível para o movimento do carro elétrico / Densidade energética da bateria de lítio<br />Volume da bateria de lítio = 85010 Wh / 150 Wh/litro ≈ 567.34 litros<br /><br />Portanto, o volume aproximado da bateria de lítio necessária será de aproximadamente 567.34 litros.
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