5 (Enem) A utilizaçdo de placas de aquecimento solar como alternativa ao uso de energia elétrica representa um importante mecanismo de economia de recursos naturais. Um sistema de aquecimento solar com capacidade de geração de energia de 1,0MJ/dia por metro quadrado de placa foi instalado para aquecer a água de um chuveiro elétrico de potência de 2 kW utili- zado durante meia hora por dia A área minima da placa solar deve serde a) 1,0m^2 b) 1,8m^2 C) 2,0m^2 d) 3,6m^2 e) 6,0m^2

Para determinar a área mínima da placa solar necessária para aquecer a água do chuveiro elétrico, podemos seguir os seguintes passos:<br /><br />1. Calcular a energia total consumida pelo chuveiro elétrico em meio hora:<br />Potência = \(2 \mathrm{~kW} = 2000 \mathrm{~W}\)<br />Tempo de uso diário = 0,5 horas<br /><br />Energia consumida = Potência x Tempo<br />Energia consumida = \(2000 \mathrm{~W} \times 0,5 \mathrm{~h} = 1000 \mathrm{~Wh} = 1,0 \mathrm{~kWh} = 3,6 \mathrm{MJ}\)<br /><br />2. Sabendo que a placa solar gera \(1,0 \mathrm{MJ} /\) dia por metro quadrado, precisamos calcular a área mínima da placa solar necessária para gerar 3,6 MJ em um dia:<br />Área mínima = Energia total necessária / Energia gerada por metro quadrado<br />Área mínima = \(3,6 \mathrm{MJ} / 1,0 \mathrm{MJ/m}^{2} = 3,6 \mathrm{m}^{2}\)<br /><br />Portanto, a área mínima da placa solar deve ser de \(3,6 \mathrm{m}^{2}\), o que corresponde à opção d) \(3,6 \mathrm{m}^{2}\).