ENEM PPL 2015 - bomba d'água e reservatório

Para irrigar sua plantação, um produtor rural construiu um reservatório a 20 metros de altura a partir da barragem de onde será bombeada a água. Para alimentar o motor elétrico das bombas, ele instalou um painel fotovoltaico. A potência do painel varia de acordo com a incidência solar, chegando a um valor de pico de 80 W ao meio-dia. Porém, entre as 11 horas e 30 minutos e as 12 horas e 30 minutos, disponibiliza uma potência média de 50 W. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e uma eficiência de transferência energética de 100%.
Qual é o volume de água, em litros, bombeado para o reservatório no intervalo de tempo citado?
A) 150
B) 250
C) 450
D) 900
E) 1 440
Resposta: D

50 W de potencia média por uma hora.

50 J/s = 3000 J/min = 1,8x10⁵ J/h

μ(água) = m/V
μ(água)*V = m

mgh = 1,8x10⁵
μ(água)*V*g*h = 1,8x10⁵

μ(água) = 1 g/cm³ = 1 kg/dm³

1*10*20*V = 1,8x10⁵
V = 1,8x10⁵/200
V = 900 dm³ = 900 L

A energia elétrica do motor se converte em 100% de energia potencial no volume d'água.
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