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

1. Primeiro, vamos calcular a altura do reservatório em metros.<br />Altura = 20 metros<br /><br />2. Agora, vamos calcular o volume de água bombeado para o reservatório no intervalo de tempo citado.<br /><br />Para isso, precisamos saber a quantidade de energia elétrica fornecida pelo painel fotovoltaico durante esse período.<br /><br />3. Vamos calcular a quantidade de energia elétrica fornecida pelo painel fotovoltaico durante o intervalo de tempo citado.<br /><br />A energia elétrica fornecida pelo painel fotovoltaico é dada pela fórmula:<br /><br />Energia elétrica = Potência × Tempo<br /><br />Durante as 11 horas e 30 minutos até as 12 horas e 30 minutos, temos um total de 1 hora (60 minutos) de luz solar.<br /><br />Potência média do painel = 50 W<br />Tempo = 1 hora<br /><br />Energia elétrica = 50 W × 1 hora<br />Energia elétrica = 50 Wh<br /><br />4. Agora que sabemos a quantidade de energia elétrica fornecida pelo painel fotovoltaico, podemos calcular a quantidade de água bombeada para o reservatório.<br /><br />A energia elétrica é convertida em trabalho mecânico pela bomba, que é usado para bombear a água para o reservatório.<br /><br />Trabalho mecânico = Energia elétrica<br /><br />5. Agora, vamos converter o trabalho mecânico em volume de água bombeada para o reservatório.<br /><br />O trabalho mecânico é dado pela fórmula:<br /><br />Trabalho mecânico = Força × Deslocamento<br /><br />A força é dada pela fórmula:<br /><br />Força = Massa × Aceleração da gravidade<br /><br />A massa da água é dada pela fórmula:<br /><br />Massa = Volume / Volume molar da água<br /><br />O volume molar da água é aproximadamente igual a 18 litros/mol.<br /><br />6. Agora que sabemos a quantidade de trabalho mecânico realizado pela bomba, podemos calcular o volume de água bombeada para o reservatório.<br /><br />Volume bombeado = Trabalho mecânico / Força<br />Volume bombeado = Trabalho mecânico / (Massa × Aceleração da gravidade)<br />Volume bombeado = Trabalho mecânico / ((Volume /