Figura I

Figura II

Avanços da tecnologia têm permitido o desenvolvimento de novas formas de geração de energia sustentável. Dois processos usuais de transformação de energia solar em energia elétrica são ilustrados nas figuras I e II, precedentes: a conversão de energia solar com a utilização de espelhos côncavos e a conversão de energia eólica com a utilização da velocidade do vento, respectivamente.

No método de geração de energia representado na figura I, um processo conhecido como concentração solar, espelhos côncavos são usados para concentrar a luz solar em um ponto focal (acumulador de energia), onde a energia solar é transformada em calor e, em seguida, convertida em eletricidade. Esse processo é frequentemente utilizado em usinas de energia solar termossolares.

Na geração de energia representada na figura II, a partir do rotor da hélice, a energia cinética do vento é convertida em energia mecânica. Um multiplicador de velocidade, conjunto de engrenagens sem escorregamento, transforma a rotação lenta das hélices (20 rotações por minuto) em uma rotação mais rápida (1.800 rotações por minuto) capaz de operar o gerador de eletricidade. A quantidade da energia que o vento transfere para o rotor dependerá da densidade do ar (!$ \rho !$), da área circular de varredura do rotor (!$ A !$ = 9.000 m²) e do deslocamento de uma massa de ar (!$ m !$) a uma velocidade (!$ \nu !$). A potência do vento (!$ P_v !$) associada ao deslocamento da massa de ar é definida por !$ P_v = \dfrac 1 2 \dfrac {\Delta m} {\Delta t}v^2 !$ e o fluxo de massa de ar que atravessa as pás do rotor é dado por !$ \dfrac {\Delta m} {\Delta t} = \rho A \nu !$.

Tendo como referência as figuras I e II e as informações precedentes, e considerando que a densidade do ar seja 1,2 kg m^-3, julgue o próximo item.

Os raios solares que incidem paralelos ao eixo óptico (eixo principal) do espelho côncavo convergem para o ponto central do espelho.