Xangai, na China, é uma metrópole de 14 milhões de habitantes. Trata-se de uma cidade moderna, capital financeira de um país cheio de contradições, desigualdades e mistérios. Imagine que cada habitante dessa cidade consuma cerca de 200 kWh de energia por mês e que o Sol envie cerca de 10 16 W de potência luminosa que possam ser convertidos em forma de eletricidade com 75% de eficiência. Avalie a ordem de grandeza do número de cidades semelhantes a Xangai que poderiam ser abastecidas diretamente pelo Sol.
Respostas
Resposta:
Da cidade de Xangai:
Consumo por mensal por habitante: 200 kwh (2∙10^2 kwh)
População: 14 000 000 de habitantes (1,4∙10^7 hab)
Com dados acima, podemos calcular o consumo mensal de energia elétrica da cidade de Xangai.
C=2∙10^2 kwh/hab∙1,4∙10^7 hab=2,8∙10^9 kwh
Portanto, 2,8∙10^9 kwh é o consumo mensal de energia elétrica da cidade de Xangai.
Do sol:
Potência: 10^16 w ou 10^13 kw
Como há um rendimento de 75%, teremos 0,75∙10^13=7,5∙10^12 kw.
Calculado a energia fornecida mensalmente pelo sol. Potência em kwh e tempo em horas.
E=potência∙tempo
E=〖7,5∙10〗^12 kwh∙720 h=5,4∙10^15 kwh
A ordem de grandeza.
Dividindo E por C temos:
(5,4∙10^15)/(2,8∙10^9 )≅1,92∙10^6
A ordem de grandeza é a potência de dez mais próxima do número encontrado, que neste caso é 10^6.
(Nota: o numero 1,92∙10^6, equivalente a 1,92 milhão de cidades que o sol supriria com sua energia.)