Exercício 3 - Energia térmica: calor, radiação e mudanças d… · Exame Nacional Física e Química A 2.ª fase 2025

Para estudar alguns efeitos que afetam o rendimento de um painel fotovoltaico, montou-se um circuito elétrico constituído por um reóstato, um interruptor e um painel fotovoltaico iluminado por uma lâmpada de incandescência. Neste circuito, utilizaram-se ainda um voltímetro e um amperímetro.

3.1.3.

Complete o texto seguinte, selecionando a opção correta para cada espaço.

Escreva, na folha de respostas, cada uma das letras seguida do número que corresponde à opção selecionada.

Acerca da potência fornecida pelo painel fotovoltaico, sensível a toda a radiação visível, podemos afirmar que:

– a potência é máxima se o ângulo dos raios luminosos com a normal à superfície do painel for

;

– ao colocar um filtro vermelho entre a lâmpada e o painel, a potência

;

– ao duplicar a área do painel, a potência

.

3.2.

Num laboratório, realizou-se uma experiência para investigar a relação entre a irradiância (potência da radiação que chega a uma superfície, por unidade de área), $E_r$, num painel fotovoltaico e a distância, $r$, do painel a uma lâmpada de incandescência.

Admita que a luz emitida pela lâmpada se espalha por uma superfície esférica, cuja área pode ser calculada por $4\,\pi\,r^2$.

A tabela apresenta os dados de $E_r$ e de $r$ medidos e, ainda, a área da superfície esférica de raio $r$ e o seu inverso.

$E_r\ /\ \text{W}\ \text{m}^{-2}$

$r\ /\ \text{m}$

$4\,\pi\,r^2\ /\ \text{m}^2$

$\frac{1}{4\,\pi\,r^2}\ /\ \text{m}^{-2}$

3,7

0,500

3,14

0,318

9,8

0,320

1,29

0,778

20,3

0,220

0,608

1,64

67,5

0,120

0,181

5,53

Determine a potência da radiação emitida pela lâmpada.

Na sua resposta, comece por apresentar a equação da reta de ajuste a um gráfico adequado.