El consumo total de energía eléctrica en Estados Unidos es del orden de 1.0x1019 J por año. a) ¿Cuál es la tasa media de consumo de energía eléctrica en watts? b) Si la población de ese país es de 300 millones de personas, determine la tasa media de consumo de energía eléctrica por persona. c) El Sol transfiere energía a la Tierra por radiación a razón de 1.0 kW por m2 de superficie, aproximadamente. Si esta energía pudiera recolectarse y convertirse en energía eléctrica con eficiencia del 40%, ¿qué área (en km2) se requeriría para recolectar la energía eléctrica gastada por Estados Unidos?
Respuestas a la pregunta
RESPUESTA:
1- Tenemos la energía que se usa es de 1x10¹⁹ J/año, debemos pasar los años a segundos, tenemos:
P = 1x10¹⁹ J/año ·( 1año/3.15x10⁷ s)
P = 3.17x10¹¹ J/s
P = 3.17x10¹¹ W
2- Debemos sacar un promedio, tenemos que:
Promedio = 3.17x10¹¹ W / 300 millones
Promedio = 1058.20 W/persona
Entonces se usa una cantidad de 1058.20 W/persona.
3- Tenemos que despejar el área de la razón entre energía y área, tenemos:
R = E/A
0.40·1 kW/km² =3.17x10⁸ kW /A
A = 792500000 km²
Por tanto, se necesita un área de 792500000 km² para recolectar toda la energía.
Respuesta:
Si no estoy viendo mal, hay un error de letra al calcular la parte c.
Explicación:
Cuando se hacer la razón entre potencia y área, se hace en Km^2 cuando la letra la da en "m^2", lo que cambiaría el resultado final.
400 w ------ m^2
3,17 x 10^11 ----- x ⇒ x = 7.91 x 10^8 m^2
y de ahí convertirlo a km^2 que me da
7.93 x 10^2 km^2
Agradezco si pueden verificar ese cálculo.
Saludos
Javier