Question

PUC-PR - No seu movimento de translação ao redor do Sol, a Terra recebe 1.410W/m² de intensidade de energia, medição feita numa superfície normal (em ângulo reto) com o Sol. Disso, aproximadamente 19% é absorvido pela atmosfera e 35% é refletido pelas nuvens. Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar esta na forma de luz visível e luz ultravioleta.

Uma placa de aquecimento solar de eficiência 20% e 1m² funcionando por 1 h, é capaz de variar a temperatura de 3,6 litros de água em aproximadamente:
Dado: calor específico da água c = 4,2kJ/kg . °C ; densidade da água d = 103 kg/m³

a) 12 °C
b) 31 °C
c) 75 °C
d) 98 °C
e) 121 °C

Answer 1

Olá!
A energia solar utilizada através de placas de aquecimento solar (ou placas fotovoltaicas) é considerada uma forma limpa e renovável de energia.
O percentual da potência solar que chega à superfície da placa é de:
x = 100% – 19% – 35%
x = 46% ou 0,46
Dessa forma, devemos considerar a eficiência para calcular a potência útil (P útil) para placa, por m2:
P útil = 0,2 . 0,46 . 1410
P útil = 129,7 W

Q = m . c . ΔT  
P útil .  Δt = m . c . ΔT
129,7 . 60 . 60 = 3600 . 4,2 . ΔT
ΔT = 30,9°C ≈ 31°C

Assim, a alternativa correta é b: 31°C

Espero ter ajudado!