OBSERVAÇÃO: Nas questões em que for necessário, adote para g, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o valor de 10 m/s2; para c, velocidade da luz no vácuo, o valor de 3×108 m/s.
Energia térmica, obtida a partir da conversão de energia solar, pode ser armazenada em grandes recipientes isolados, contendo sais fundidos em altas temperaturas. Para isso, pode-se utilizar o sal nitrato de sódio (NaNO3), aumentando sua temperatura de 300 ºC para 550 ºC, fazendo-se assim uma reserva para períodos sem insolação. Essa energia armazenada poderá ser recuperada, com a temperatura do sal retornando a 300 ºC. Para armazenar a mesma quantidade de energia que seria obtida com a queima de 1 L de gasolina, necessita-se de uma massa de NaNO3 igual a
Poder calorífico da gasolina = 3,6×107 J/L
Calor específico do NaNO3 = 1,2 x103 J/kg ºC
- A) 4,32 kg.
- B) 120 kg.
- C) 240 kg.
- D) 3x104 kg.
- E) 3,6x104 kg.
Resposta:
Resposta: B) 120 kg.
Para resolver este problema, precisamos calcular a massa de NaNO3 necessária para armazenar a mesma quantidade de energia que seria obtida com a queima de 1 L de gasolina.
A energia liberada pela queima de 1 L de gasolina é igual a 3,6 × 107 J. Para calcular a massa de NaNO3 necessária, podemos utilizar a fórmula:
Q = mcΔT
Onde Q é a energia armazenada, m é a massa do NaNO3, c é o calor específico do NaNO3 e ΔT é a variação de temperatura.
No nosso caso, Q = 3,6 × 107 J, c = 1,2 × 103 J/kg°C e ΔT = 250°C (de 300°C a 550°C). Substituindo os valores, obtemos:
m = Q / (c × ΔT) = 3,6 × 107 J / (1,2 × 103 J/kg°C × 250°C) = 120 kg
Portanto, a resposta correta é B) 120 kg.
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