ENEM 2009 — questão 35 de Física

Enunciado em texto

O Sol representa uma fonte limpa e inesgotável de energia para o nosso planeta. Essa energia pode ser captada por aquecedores solares, armazenada e convertida posteriormente em trabalho útil. Considere determinada região cuja insolação — potência solar incidente na superfície da Terra — seja de 800 $\text{watts/m}^2$. Uma usina termossolar utiliza concentradores solares parabólicos que chegam a dezenas de quilômetros de extensão. Nesses coletores solares parabólicos, a luz refletida pela superfície parabólica espelhada é focalizada em um receptor em forma de cano e aquece o óleo contido em seu interior a 400 °C. O calor desse óleo é transferido para a água, vaporizando-a em uma caldeira. O vapor em alta pressão movimenta uma turbina acoplada a um gerador de energia elétrica.

[Foto: uma longa fileira de espelhos em forma de calha parabólica, apoiados em estruturas metálicas, com um cano receptor ao longo da linha de foco.]

Considerando que a distância entre a borda inferior e a borda superior da superfície refletora tenha 6 m de largura e que focaliza no receptor os 800 $\text{watts/m}^2$ de radiação provenientes do Sol, e que o calor específico da água é 1 cal $\text{g}^{-1}$ ºC$^{-1}$ = 4.200 J $\text{kg}^{-1}$ ºC$^{-1}$, então o comprimento linear do refletor parabólico necessário para elevar a temperatura de 1 $\text{m}^3$ (equivalente a 1 t) de água de 20 °C para 100 °C, em uma hora, estará entre

a) 15 m e 21 m.

b) 22 m e 30 m.

c) 105 m e 125 m.

d) 680 m e 710 m.

e) 6.700 m e 7.150 m.

(Enunciado e figura: ENEM 2009, aplicação regular, Caderno 2 – Amarelo — INEP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.