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Correção dos exercícios propostos

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Academic year: 2019

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Correção dos exercícios propostos

2.2. A radiação solar

GRUPO 1

1.

1-B; 2-D; 3-A; 4-F; 5-C; 6-E

2. a) Falsa. (…) um processo designado por reflexão. b) Verdadeira.

c) Verdadeira.

d) Falsa. As vertentes voltadas a norte sul, em Portugal, têm maior insolação, pois estão mais tempo expostas à radiação solar e, por isso, designam-se por encostas soalheiras umbrias.

e) Verdadeira.

3. 3.1. C 3.2. A

4.

4.1 Da radiação solar que atinge a atmosfera, só chega à superfície terrestre aproximadamente metade

devido à ação dos processos atmosféricos de: absorção – o vapor de água e outros gases, as poeiras e nuvens absorvem parte da radiação solar, destacando-se o ozono estratosférico, pela absorção de grande parte da radiação ultravioleta; reflexão – parte da radiação solar perde-se porque é refletida pelo topo das nuvens e pela superfície terrestre, sobretudo em regiões com maior albedo; e difusão – os gases e as partículas constituintes da atmosfera dispersam a radiação solar para o espaço exterior, embora alguma parte atinja, indiretamente, a superfície da Terra – radiação difusa.

4.2. A quantidade de energia recebida por unidade de superfície varia segundo a latitude, devido

principalmente à forma arredondada da Terra e à inclinação do seu eixo em relação ao plano da órbita, que fazem variar o ângulo de incidência da luz solar e o tempo de exposição à radiação solar, dando origem: à variação da intensidade da radiação solar incidente por unidade de superfície, que é maior nas latitudes baixas e vai diminuindo à medida que a latitude aumenta; à desigualdade da duração dos dias e das noites, que aumenta com a latitude, verificando-se a menor diferença nas regiões equatoriais e a maior nas regiões polares. Estes dois fatores ajudam a explicar a variação em latitude da quantidade de energia recebida por unidade de superfície – maior nas latitudes mais baixas e menor nas latitudes elevadas.

4.3. Em Portugal, localizado entre os 32º e os 42º de latitude norte, a influência da latitude observa-se

na variação espacial e sazonal da radiação solar global. Esta deve-se ao movimento de translação da Terra que, no solstício de junho, coloca o hemisfério norte mais diretamente exposto à radiação solar e faz com que, neste hemisfério, os dias tenham maior duração. No solstício de dezembro, verifica-se a situação inversa. Por isso, a radiação solar global, no território português, é mais elevada em junho e nos meses de verão e mais reduzida nos meses de inverno, nomeadamente em janeiro.

4.4. Comparando a distribuição das isotérmicas de janeiro e junho verifica-se que, em janeiro, a

(2)

registam-se no sudoeste algarvio e as mínimas no nordeste transmontano. Em julho, a disposição das isotérmicas é quase paralela à linha de costa, pelo que a temperatura diminui de este para oeste. De salientar as inflexões para oeste, no vale superior do Douro, e para este, no vale do Mondego. O vale superior do Douro recebe a influência dos ventos quentes de leste e é protegido dos ventos frescos do Atlântico, devido à disposição do relevo do noroeste, concordante com a linha de costa. No vale do Mondego, a disposição do relevo é discordante face à linha de costa, pelo que a influência do Atlântico se faz sentir mais para o interior.

4.5. “Em Portugal, a radiação solar é um recurso endógeno de grande importância económica e

ambiental” pois a radiação solar global é elevada comparativamente com outros países da União Europeia, facto que pode ser aproveitado em termos económicos, através do seu aproveitamento térmico e energético e porque proporciona boas condições para o turismo. Em Portugal, tem-se registado uma evolução positiva no aproveitamento da energia solar, devido à construção de novas centrais fotovoltaicas de grande dimensão e à implementação de programas de incentivo à instalação de sistemas de aproveitamento térmico da radiação solar, em edifícios habitacionais e de serviços sociais e públicos. Esta evolução vai refletir-se positivamente na economia, pois permite às empresas e famílias reduzirem a sua fatura energética e poderá reduzir a dependência externa e o défice da balança comercial. Em termos ambientais, as vantagens são evidentes; produção de energia com impactes ambientais reduzidos e redução das emissões de gases com efeito de estufa.

4.6. Há problemas que dificultam o aproveitamento da radiação solar como fonte de energia,

nomeadamente a sua dependência face à variabilidade da radiação solar, que é interrompida durante e noite e diminui consideravelmente num dos períodos de maior consumo de energia, o inverno; e o facto de a produção de eletricidade em quantidades apreciáveis, com a tecnologia atual, exigir um grande investimento de capital, dado que os materiais necessários são ainda muito caros; é necessário ocupar vastas áreas, pois as centrais solares ocupam muito espaço; a necessidade de instalar as centrais de produção nas proximidades dos centros urbanos a abastecer, para reduzir as perdas por transporte, o que torna o investimento maior devido aos preços do solo serem mais elevados próximo das áreas urbanas. Em Portugal, o facto de as maiores áreas urbanas se localizaram no litoral norte é também uma dificuldade, devido à maior nebulosidade desta região.

2.2.1. A ação da atmosfera sobre a radiação solar

GRUPO 2

1. B 2. C 3. B 4. D 5. A

GRUPO 3

1. C 2. A 3. B 4. C 5. B

GRUPO 4

(3)

GRUPO 5

1. D 2. C 3. A 4. C 5. B

GRUPO 6

1. A 2. A 3. C 4. A 5. A

2.2.2. A variabilidade da radiação solar a) A atmosfera e a radiação solar

b) A variação ao longo do ano c) A distribuição geográfica

GRUPO 7

1. B 2. A 3. A 4. D 5. B

GRUPO 8

1. B 2. B 3. D 4. A 5. C

GRUPO 9

1. D 2. B 3. A 4. C

GRUPO 10

1. D 2. B 3. B 4. C 5. A

GRUPO 11

1. B 2. D 3. B 4. B 5. D

GRUPO 12

1. A 2. A 3. A 4. B 5. C

GRUPO 13

1. Radiação solar global corresponde a toda a radiação solar que incide, de forma direta e difusa, sobre

a superfície da Terra.

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- o norte e o sul, verificando-se um decréscimo em latitude, pois a radiação é mais elevada no sul do país, havendo uma diminuição para norte;

- o litoral e o interior (oeste e este), pois a radiação é inferior no litoral e superior no interior, isto é, aumenta do litoral para o interior;

- áreas de maior e de menor altitude, sendo as regiões de maior altitude as registam uma redução da radiação solar global.

3. Os fatores responsáveis pelos contrastes na distribuição da radiação solar global são: latitude; influência do relevo (altitude e orientação das montanhas em relação aos raios solares), influência da proximidade ou afastamento do mar (continentalidade).

4. A insolação e a radiação solar global registam uma variação espacial, que pode ser justificada por: - latitude: a menor latitude do sul do continente faz com que o ângulo de incidência seja menor, logo a radiação solar e a insolação serão mais elevados do que o que se verifica no norte;

- altitude: os lugares com maior altitude estão associados ao aumento da nebulosidade, o que reflete uma diminuição dos valores de insolação e de radiação solar. Assim, à medida que a altitude aumenta assiste-se a um aumento da nebulosidade e, consequentemente, uma redução da insolação e da radiação solar;

- orientação das vertentes: em Portugal, as vertentes viradas a norte são umbrias pois o ângulo de incidência dos raios solares é menor e as vertentes voltadas a sul são soalheiras uma vez que apresentam um ângulo de incidência mais elevado;

- proximidade/afastamento do mar (continentalidade): o litoral, devido à maior proximidade do mar (fonte de vapor de água) regista, ao longo do ano, uma maior nebulosidade do que o interior, sobretudo nas regiões localizadas a norte do rio Tejo. Como as nuvens absorvem e refletem parte da radiação solar incidente, as regiões próximas do mar registam uma menor insolação e uma menor intensidade da radiação solar do que as mais afastadas.

GRUPO 14

1. B 2. A 3. C 4. C 5. A

GRUPO 15

1. Os dois mapas evidenciam uma forte variabilidade sazonal da radiação solar global nos dos meses em

referência, assim como uma variabilidade da distribuição no espaço. Desta forma, julho é o mês que regista os maiores valores de radiação solar recebida. Quer no verão quer no inverno é, ainda, de assinalar a diminuição da radiação solar global recebida no sentido de sul para norte.

Em julho é de realçar, também, uma variação do litoral para o interior, com registo de aumento da radiação solar global recebida neste sentido.

(5)

3. Com o aumento da distância ao mar, diminui a nebulosidade, que se reflete no aumento da insolação. Com céu limpo e com menor nebulosidade, a radiação solar global recebida é maior, uma vez que os processos de perda de energia por absorção, reflexão e difusão perdem importância.

4. A barreira de condensação interfere na radiação solar global recebida, quer como consequência da altitude quer da sua orientação, concordante em relação à linha de costa. Assim, a altitude da cordilheira, reforçada pela sua orientação, obriga à subida das massas de ar húmidas vindas do mar, que facilmente atingem o ponto de saturação, aumentando a nebulosidade, a qual interfere na diminuição da insolação, aumentando, dessa forma, a perda de energia por absorção, reflexão e difusão.

2.2.3. A distribuição da temperatura a) Os contrastes estacionais

b) Os fatores de variação

GRUPO 16

1. B 2. B 3. D 4. A 5. C

GRUPO 17

1. O fator climático que, à escala local, é responsável pela temperatura máxima mais baixa registada na

estação meteorológica de Penhas Douradas é o relevo, em particular a altitude.

2. À medida que a altitude aumenta, a temperatura diminui não só porque a principal fonte de calor da troposfera é a radiação terrestre, mas também porque à medida que aumenta a altitude verifica-se o decréscimo do vapor de água, do dióxido de carbono, das partículas sólidas e líquidas, o que provoca uma diminuição da absorção, quer da radiação terrestre quer da radiação solar.

3. A diferença térmica registada entre as estações meteorológicas localizadas a sul e a norte deve-se essencialmente à latitude. Assim:

- no norte do território continental, a temperatura é inferior à registada no sul, uma vez que, devido à sua maior latitude, o ângulo de incidência dos raios solares é menor e a massa atmosférica a percorrer por estes é maior, o que provoca a diminuição do dia natural, da insolação e da radiação solar incidente por unidade de superfície e, consequentemente o decréscimo da temperatura;

- no sul do território continental, a temperatura é superior à registada no norte, devido ao maior ângulo de incidência dos raios solares e à menor massa atmosférica por estes atravessada sobre esta região, o que traduz um maior dia natural, uma maior insolação e quantidade de radiação solar recebida por unidade de superfície, o que leva a um aumento da temperatura; à influência, sobretudo no Algarve, das massas de ar quente e seco oriundas do norte de África, principalmente do deserto do Sara, que fazem aumentar a temperatura nesta região.

GRUPO 18

(6)

GRUPO 19

1. B 2. C 3. A 4. A 5. A

GRUPO 20

1. Linha isotérmica é uma linha que une pontos de igual temperatura média.

2. A distribuição da temperatura média anual é irregular. Aumenta de norte para sul, do litoral para o interior e diminui com a altitude.

3. A latitude constitui um dos principais fatores que condicionam a distribuição da temperatura devido à inclinação com que os raios solares atingem a superfície terrestre. Assim, quanto maior a latitude do lugar, maior é a inclinação dos raios solares, facto que faz aumentar o espaço atmosférico atravessado pela radiação, aumentando, dessa forma, a absorção de energia pelos gases que compõem essa camada, o que se traduz em menores valores de temperatura junto ao solo. Por outro lado, com o aumento da inclinação dos raios, aumenta, também, a superfície a aquecer, que se vai traduzir numa dispersão da energia, logo, em menores valores de temperatura.

4. No texto elaborado deve ser feita referência:

– à incidência anual de radiação solar em Portugal, isto é, ao número de horas de sol por ano;

– às aplicações da energia solar (produção de calor e produção de eletricidade);

– à caracterização da energia solar como uma energia renovável e alternativa às energias fósseis;

– às vantagens da utilização das energias renováveis;

– à importância da utilização de energias alternativas num país como o nosso (diminuição da dependência externa; reequilíbrio da balança comercial; diminuição da poluição…).

GRUPO 21

1. C 2. B 3. D 4. A 5. A

GRUPO 22

1. Isotérmica (ou linha isotérmica) é uma linha que, reduzida ao nível do mar, une pontos com a

mesma temperatura média.

2. Em janeiro as isotérmicas distribuem-se obliquamente em relação à linha de costa, o que traduz a influência da latitude e da proximidade ou afastamento do mar (continentalidade) uma vez que, no geral, há um decréscimo da temperatura de sudoeste para nordeste.

Em julho, as isotérmicas apresentam-se paralelas à linha de costa, aumentando a temperature de oeste para este, isto é, o contraste entre o litoral e o interior, o que demonstra a influência da proximidade ou afastamento do oceano (continentalidade).

3. Os valores mais elevados de amplitude térmica anual registam-se no nordeste do território nacional (28ºC em julho e 8ºC em janeiro – amplitude térmica anual de 20ºC) e os valores mais reduzidos no sudoeste (18ºC em julho e 12ºC em janeiro – amplitude térmica anual de 6ºC)

(7)

2.2.4. A valorização económica da radiação solar

GRUPO 23

1. B 2. D 3. A 4. B 5. C

a) A energia solar

GRUPO 24

1. C 2. B 3. C 4. B 5. B

GRUPO 25

1. A energia fotovoltaica consiste na produção de energia elétrica por via fotovoltaica e a energia solar

térmica consiste no aproveitamento de energia solar para aquecimento de águas para uso doméstico e aquecimento de edifícios.

2. As vantagens da produção de eletricidade a partir da energia solar referidas no documento são:

diminuição da emissão de dióxido de carbono; aumento da produção para consumo doméstico (diminuindo a importação dos combustíveis fósseis); criação de emprego.

3. Os fatores que podem condicionar o aproveitamento da energia solar relacionam-se com:

- variação diurna e anual da intensidade da radiação solar e a variação em função dos estados de tempo;

- captação desta energia durante a noite ou em áreas de intensa nebulosidade; - captação de energia em áreas onde o dia natural é muito curto;

- armazenamento, pois nem a energia solar nem a eletricidade que dela provém se podem armazenar em grandes quantidades.

4. A região do país com maiores potencialidades para a produção de energia fotovoltaica é o sul, nomeadamente o Algarve e o Alentejo, pois são as que registam maior insolação e radiação solar uma vez que possuem uma latitude mais reduzida e um relevo mais plano.

GRUPO 26

1. A radiação solar global média registada no nosso país é muito elevada, superior à da maioria dos países europeus.

2. Aproveitamento térmico (aquecimento de águas, por exemplo) ou fotovoltaico (produção de energia elétrica).

3. O aproveitamento da energia solar exige grande investimento de capital de que o país não dispõe ou tem dificuldade em captar; as centrais solares devem localizar-se na proximidade dos centros a abastecer, para evitar perdas de energia no transporte. Acontece que os principais centros urbanos se localizam no litoral, onde, devido à maior nebulosidade, a radiação solar é menor.

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nosso país, renovável e limpa, que permitirá diminuir a emissão de gases de efeito de estufa, contribuindo para uma maior sustentabilidade ambiental.

Por outro lado, o aproveitamento deste recurso endógeno promoverá a criação de emprego, a montante e a jusante das estruturas criadas, contribuindo para a diminuição do consumo de energias fósseis, provenientes do exterior, beneficiando o saldo da balança comercial e diminuindo a dependência do país.

GRUPO 27

1. A utilização da energia solar mencionada no documento refere-se à energia solar para produção de energia elétrica e para aquecimento.

2. Esta fonte de energia apresenta-se como uma alternativa para o ambiente pois é uma fonte de energia renovável e não poluente, que permite a redução das emissões de dióxido de carbono para a atmosfera, contribuindo para o minimizar do aumento do efeito de estufa e para o combate às alterações climáticas.

3. A energia solar pode levar ao desenvolvimento regional uma vez que pode promover a valorização e o desenvolvimento de um setor estratégico da economia nacional, o turismo, assim como na criação de emprego direto e indireto nos parques de produção de energia solar.

4. O elemento climático presente é a insolação.

GRUPO 28

1. A aposta europeia na energia solar, nomeadamente no setor fotovoltaico, assume grande

importância por vários motivos, em particular o facto de esta ser uma energia limpa, isto é, não produzir emissões de gases com efeito de estufa. A utilização de energias renováveis, como a energia solar, contribui indubitavelmente para limitar as alterações climáticas. Além disso contribui para a segurança do aprovisionamento energético e o crescimento e a criação de emprego na Europa, graças ao aumento da produção e do consumo de energia local.

2. A energia solar é o recurso energético mais abundante de que dispomos em Portugal, uma abundância ao mais alto nível de toda a União Europeia. Corresponde a um enorme potencial basicamente ainda por realizar.

De facto, Portugal é, a nível europeu, um dos países com maior número de horas de sol por ano, pelo que seria natural que fossemos também um dos maiores produtores/consumidores de energia solar. No entanto, o nosso país faz ainda um aproveitamento muito reduzido desta fonte de energia. A prova disso é a situação do mercado do setor, que contrasta claramente com o que se observa na maior parte dos nossos parceiros europeus.

A título comparativo, a Alemanha, onde a radiação solar é muito inferior à nossa, é hoje o líder da Europa com mais de 4 milhões de m2 de coletores térmicos instalados e com campanhas de incentivo do solar fotovoltaico.

3. Existem vários fatores que condicionam a aposta na energia solar em Portugal, nomeadamente:

- a sua implementação requer elevados investimentos em capital;

- é necessário haver disponibilidade de vastas áreas para colocação de painéis;

(9)

GRUPO 29

1. Em Portugal, a produção de energia elétrica a partir da energia solar fotovoltaica é ainda muito reduzida e ocorre principalmente no distrito de Beja.

2. Esta distribuição da produção de energia elétrica a partir da energia solar fotovoltaica está diretamente relacionada com o facto das áreas do nosso país mais propícias ao aproveitamento estarem localizadas no sul. Por outro lado, esta distribuição decorre de Portugal neste momento deter apenas um único centro de produção com algum significado localizado no concelho alentejano de Serpa, distrito de Beja.

3. A energia solar fotovoltaica pode ser utilizada na eletrificação de casas rurais, em telefones de emergência nas autoestradas, repetidores, boias, balizas e luzes de navegação, de sinalização, iluminação e de semáforos, sinalização ferroviárias e sinalizando percursos nos aeroportos. Em Portugal, por motivos vários, o aproveitamento da energia solar fotovoltaica é ainda muito reduzido devido aos custos envolvidos e, também, pela reduzida sensibilidade para o aproveitamento deste recurso.

4.1. A insolação possui uma importância estratégica para o nosso país, a nível:

- do contributo para a diversificação das fontes energéticas, na medida em que, como é sabido, Portugal apresenta uma forte dependência do exterior, das maiores da União Europeia. Não explorando quaisquer recursos energéticos fósseis no seu território, a sua produção própria de energia assenta exclusivamente no aproveitamento dos recursos renováveis, como sendo a água, o vento, a biomassa, e outros em menor escala. Atendendo a esta realidade e ao facto de Portugal dispor de um número de horas de sol por ano significativo, seria importante desenvolver uma estratégia forte e atempada de criação de um cluster associado a essa área;

- da importância económica para os diferentes setores de atividade nacionais, na medida em que Portugal tem a melhor insolação anual de toda a Europa (o Chipre é a única exceção), com valores 70% superiores aos verificados na Alemanha. Esta diferença leva a que o custo da eletricidade produzida em condições idênticas venha a ser 40% menor em Portugal. Se assim vier a ocorrer este aproveitamento energético terá impactos positivos ao nível das diferentes atividades económicas, nomeadamente na indústria.

5. A arquitetura solar passiva consiste no aproveitamento da energia solar para aquecimento de edifícios, quer seja para habitação, para escritórios ou para fins industriais, cuja construção deve basear-se em soluções de eficiência energética, permitindo uma temperatura agradável através do aproveitamento dos ganhos de energia solar e da diminuição das suas perdas para o exterior no inverno e da restrição dos ganhos excessivos de calor no verão. A sua principal vantagem é o baixo custo de algumas soluções, em particular quando são consideradas no projeto do edifício e a sua maior desvantagem relaciona-se com o facto de o seu aproveitamento ser mais sensível aos picos climáticos.

GRUPO 30

(10)

b) O turismo

GRUPO 31

1. A latitude constitui um dos principais fatores que condicionam a distribuição da radiação solar global devido à inclinação com que os raios solares atingem a superfície terrestre e do número de horas de sol (insolação). Assim, quanto maior a latitude do lugar, maior é a inclinação dos raios solares, facto que faz aumentar o espaço atmosférico atravessado pela radiação, aumentando, dessa forma, a absorção de energia pelos gases que compõem essa camada, o que se traduz em menores valores de radiação solar e, consequentemente, de temperatura junto ao solo. Por outro lado, com o aumento da inclinação dos raios solares, acresce, ainda, a superfície a aquecer, que se vai traduzir numa dispersão de energia, logo, em menores valores de temperatura.

2. A radiação solar constitui um importante recurso na economia portuguesa porque é um recurso vital para o desenvolvimento de diversas atividades económicas, tais como: a agricultura, o turismo e a atividade de exploração energética. Atendendo a que Portugal possui um elevado valor de radiação solar anual, no contexto europeu, poderá potenciar o aproveitamento turístico de diversas regiões portuguesas que beneficiam de condições naturais excelentes. A posição geográfica de Portugal permite ainda potenciar a radiação solar no desenvolvimento da energia solar.

3. A região portuguesa com maior potencial de aproveitamento da energia solar para produção de energia elétrica é a região sul interior, em particular a região alentejana interior.

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