Um aquecedor solar consiste essencialmente em uma serpentina de metal, a ser exposta ao sol, por meio da qual flui água a ser aquecida. A parte inferior da serpentina é soldada a uma chapa metálica, que é o coletor solar. A forma da serpentina tem a finalidade de aumentar a área de contato com o coletor e com a própria radiação solar sem aumentar muito o tamanho do aquecedor. O metal, sendo bom condutor, transmite a energia da radiação solar absorvida para as paredes internas e, daí, por condução, para a água. A superfície deve ser recoberta com um material, denominado material seletivo quente, para que absorva o máximo de radiação solar e emita o mínimo de radiação infravermelha. Os quadros relacionam propriedades de alguns metais/ligas metálicas utilizados na confecção de aquecedores solares:
ACIOLI, J. L. Fontes de energia. Brasília: UnB, 1994 (adaptado).
Os aquecedores solares mais eficientes e, portanto, mais atrativos do ponto de vista econômico, devem ser construídos utilizando como material metálico e material seletivo quente, respectivamente,
- A) aço e material seletivo quente A.
- B) aço e material seletivo quente B.
- C) cobre e material seletivo quente C.
- D) zinco e material seletivo quente B.
- E) cobre e material seletivo quente A.
Resposta:
A alternativa correta é letra E) cobre e material seletivo quente A.
Gabarito: E
Enunciado:
| Material metálico | Condutividade térmica (W/m K) |
| Zinco | 116,0 |
| Aço | 52,9 |
| Cobre | 411,0 |
| Material seletivo quente | Razão entre a absorbância de radiação solar e a emitância de radiação infravermelha |
| A. Óxido e sulfeto de níquel e zinco aplicados sobre zinco | 8,45 |
| B. Óxido e sulfeto de níquel e zinco sobre ferro galvanizado | 7,42 |
| C. Óxido de cobre em alumínio anodizado | 7,72 |
ACIOLI, J. L. Fontes de energia. Brasília: UnB, 1994 (adaptado).
Os aquecedores solares mais eficientes e, portanto, mais atrativos do ponto de vista econômico, devem ser construídos utilizando como material metálico e material seletivo quente, respectivamente,
Resolução:
Como o enunciado menciona, o material metálico do aquecedor solar deve ser bom condutor, já que transmite a energia da radiação solar absorvida para as paredes internas e para a água por condução. Dessa forma, devemos escolher o material que possua a maior condutividade térmica disponível. Dos tipos de material metálico descritos no quadro 1, o que possui maior condutividade térmica é o cobre.
Além disso, a superfície da serpentina deve ser recoberta com um material seletivo quente que absorva o máximo de radiação solar e emita o mínimo de radiação infravermelha. Dessa forma, devemos escolher um material que apresente a maior razão entre a absorbância de radiação solar e a emitância de radiação infravermelha. Do quadro 2, temos que esse material é o A.
Portanto, a resposta correta é a alternativa (E).
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