Question

Após percorrer o circuito do painel solar, a água aquecida dirige-se para o interior de um reservatório térmico, onde permanece até o momento em que será utilizada. Nas primeiras horas da manhã, os 230 litros de um reservatório encontravam-se à temperatura de 18 ºC. Ao fim de uma tarde não muito quente, a água contida no reservatório atingiu sua temperatura máxima de 35 ºC. Admitindo-se que 40% da energia solar incidente durante esse processo de aquecimento seja perdida, a energia total com que o Sol banhou o painel de aquecimento é, aproximadamente, em MJ, Dados: calor específico da água, c = 1 cal/(g.ºC) densidade da água, d = 1.10^3 kg/m3 1 cal = 4,2 J (A) 16. (B) 19. (C) 27. (D) 51. (E) 66.

#UFPR
#VESTIBULAR

Answer 1

Resposta:

c) 27

Explicação:

A energia necessária para aquecer a água de 18° até 35° é dada por

Q = mcΔθ

Onde Q é a energia, m a massa, c o calor específico, e Δθ a variação de temperatura. No nosso caso temos:

m =230 L = 230kg = 230 000g = 23*10⁴g

c = 1 cal/g°C

Δθ = 35-18 = 17°C

Logo, a energia será em calorias:

Q = 23*10⁴*1*17 = 391*10⁴cal

Essa é a energia gasta para aquecer a água. Porém sabemos que o painel perdeu 40% da energia. Ou seja, a energia acima corresponde a 60%  ta absorvida pelos paineis. Assim, a energia absorvida foi:

E = 100Q/60 = 391*10⁶/60 cal

Agora temos que colocar a resposta em MJ = 10⁶J

1cal = 4,186J

391/60 cal ≈ 27,28 J

Portanto E ≈ 27,28 MJ

Answer 2

A energia terá um total de 27 MJ.

Vamos aos dados/resoluções:  

T1 = 18ºC ;  

Tf = 35º ;  

Vh20 = 230,1  

Sabendo que 1dm  é igual a 1 litro de água que tem 1kg de massa, logo, 230 litros terão:  

Mh20 = 230Kg = 230000g ;

Então:  

Q = Mh20 Ch20 Δt ;

Q = 23000 x 1 x (35 - 18) ;  

Q = 3910000 Cal = 3,91 Mcal ;  

Logo, como 40% dissipou, então Q = 3,91 Mcal correspondem a 60% do total ou seja:  

Q = 0,6Qt ou também poderia ser ;  

Qt = Q /0,6 ;  

Qt = 3,91 / 0,6 ;  

Qt = 6,5 Mcal (Como 1cal = 4,2 J) ;  

Qr = (6,5 x 4,2) MJ

Qt = 27 MJ.

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)