Questão 35 do ENEM 2009

O Sol representa uma fonte limpa e inesgotável de energia para o nosso planeta. Essa energia pode ser captada por aquecedores solares, armazenada e convertida posteriormente em trabalho útil. Considere determinada região cuja insolação — potência solar incidente na superfície da Terra — seja de 800\text{ watts/m}^2. Uma usina termossolar utiliza concentradores solares parabólicos que chegam a dezenas de quilômetros de extensão. Nesses coletores solares parabólicos, a luz refletida pela superfície parabólica espelhada é focalizada em um receptor em forma de cano e aquece o óleo contido em seu interior a 400\ ^\circ\text{C}. O calor desse óleo é transferido para a água, vaporizando-a em uma caldeira. O vapor em alta pressão movimenta uma turbina acoplada a um gerador de energia elétrica.

Considerando que a distância entre a borda inferior e a borda superior da superfície refletora tenha 6\text{ m} de largura e que focaliza no receptor os 800\text{ watts/m}^2 de radiação provenientes do Sol, e que o calor específico da água é 1\text{ cal g}^{-1}\ ^\circ\text{C}^{-1} = 4.200\text{ J kg}^{-1}\ ^\circ\text{C}^{-1}, então o comprimento linear do refletor parabólico necessário para elevar a temperatura de 1\text{ m}^3 (equivalente a 1\text{ t}) de água de 20\ ^\circ\text{C} para 100\ ^\circ\text{C}, em uma hora, estará entre