Question

em um dia ensolarado, a potencia media do sol e de 600w/m^2, considere um coletor solar de 4m por 5m cuja eficiencia seja de 60%. sendo o calor especifico da agua igual a 4200 j/(kg x C), calcule o tempo gasto para aquecer 30kg de agua de 20 C para 60 C

Answer 1

Primeiramente vamos calular a energia média convertida em calor por segundo,e por unidade de área,tal que:

$a = 4.5 \\ \\ a = 20 {m}^{2}$
Assim:

1 ------------ 600
20 --------- X

X = 12 000 W

Calculando a eficiência:
$e = 12 \: 000 \times 0.6 \\ \\ e = 7 \: 200w$
Usando o fluxo de calor temos:

$pot = \frac{q}{t} \\ \\ pot = \frac{m.c.vt}{t} \\ \\ 7200 = \frac{30.4200.(60 - 20)}{t} \\ \\ t = \frac{126000.40}{7200} \\ \\ t = 700s$
Espero ter ajudado.