Question

Um aquecedor elétrico usa um resistor de 20 ligado a uma diferença de potencial de 1OOVpara
aquecer a água.
a) Calcule a potência consumida pelo aquecedor quando ligado.
b) Um banho que use 20 litros de água está dentro dos limites recomendados para evitar o desperdício.
Se uma pessoa usa esta quantidade de água a 40° C para seu banho, e se a temperatura da água
antes de ser aquecida é de 20° C, durante quanto tempo o aquecedor deverá ficar ligado?
Considere 1 cal = 4,2 J.
c) Num país como o Brasil, a superfície da Terra recebe cerca de 500 W/m2 de radiação solar por
aproximadamente 10 horas diárias. Usando placas captadoras de radiação solar com uma área total
de 2 m2, quantos litros de água poderiam ser aquecidos de 20° C a 40° C diariamente, usando apenas
energia solar? Suponha que as placas tenham eficiência de 100%.

Answer 1

A) P =V²/R
P = 100²/20 = 500 watts

B) Q = M*C*ΔT
Q = 20000*1*(40-20)
Q= 400000 calorias ou 1680000 Joules
Sabemos que potencia é uma quantidade de energia por tempo, logo,
P = E/T
500 = 1680000/T
T=3360 segundos ou 56 minutos 
C) Se em um 1m² temos 500 w, em 2m² teremos 1000 w, 
Assim temos:
P= E/T
1000= E/10 horas
1000 = E/36000segundos
E= 36000000 joules ou 8571428 calorias

Q = m*c*ΔT
8571428 = m *1*20
m=42.8571,4 gramas ou 428,6 Kg

Espoero ter ajudado =;)