Proposta de resolução do exercício 1

a) A casa gasta por dia, em média, 3600 kW h / 365 dias ≈ 10 kW h / dia.

b) Como a insolação corresponde a 5 h, a energia anterior terá de ser produzida neste intervalo de tempo.  Assim a potência será dada calculando: P = 10 kW h/ 5h = 2 kW.

c) A potência fornecida pelo Sol é dada calculando: P = Pútil / η = 2/ 0,15= 13,3 kW.

d) Se uma célula fornecer 1,5 W de potência, serão necessárias 2 kW/ 1,5 W = 2000 W/1,5 W≈ 1333 células. Como cada painel tem 36 células, serão necessários: 1333/36 = 37 painéis.

e) Se o tamanho de uma célula for de 100 cm², um painel com 36 células ocupará 36 × 100 cm² = 3600 cm², logo 37 painéis ocuparão 37 × 3600 cm² = 133 200 cm² = 13,32 m² . Este valor é uma aproximação, uma vez que foram desprezados alguns fatores, tais como, o tamanho das molduras dos painéis. Desta forma poderá aferir-se que para uma potência de 2kW são necessários, normalmente, 15 m².

Proposta de resolução do exercício 2

A energia total é de 1,10 × 10¹º J/m².

A energia incidente por segundo é dada através de : 1,10 × 10¹º / (365× 24 × 3600) = 348,8 J/m².

Sendo o rendimento de: η= 0,25

E= 0,25 × 348,8= 87 J/m².

Sendo o gasto médio diário de 21 kW h

A potência vem: P= 21/24 = 0,875 kW = 875 W

Vem então que a área dos painéis: 875/ 87≈ 10 m².

Proposta de resolução do exercício 3

3.1. Afirmações verdadeiras: C, D e F.

Afirmações falsas: A, B e E.

3.2. Opção A.

3.3.1. η = Pu / Pf

Pf = 2100/ 0,15 = 14 000 W

3.3.2.   I = P/A

A = 14 000/ 939 = 14,9 m².

Proposta de resolução do exercício 4

a)Calculando a potência disponível, vem que: Pdisponível = 350 × 30 × 0,18 =1890 W. Como os três equipamentos necessitam de uma potência de 2600W, não se poderá colocar os três a funcionar em simultâneo.

b) Podemos colocar a máquina da roupa e a torradeira, ou a torradeira e o frigorífico.

c) A área será dada calculando: A = 2600/(350 × 0,18) = 41,3 m².

Proposta de resolução do exercício 5

a) A resistência equivale ao conjunto de aparelhos ligados simultaneamente.

b) V mede a diferença de potencial e A mede a intensidade da corrente.

c) A potência presenta um valor máximo para um dado valor de R (resistência).

d) Uso de diferentes inclinações da radiação incidente relativamente ao plano do painel.

e) Fazer incidir a radiação perpendicularmente ao plano do painel.