Question

Um coletor de energia solar recebe uma potência de cerca de 5,0 10² W /m² , irradiada pelo Sol. Sabe-se que sua placa de captação da luz solar tem área de 5,0 m², comunicável com um reservatório contendo 225 de água. De quanto se eleva a temperatura da água, após uma exposição à luz solar por um período de 3 h? despreze as perdas de energia para o ambiente. Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g.ºC; densidade da água = 1,0kg/ ; 1 cal = 4J.

Answer 1

Questão do ITA? FÁCIL.

Primeiro você precisar encontrar a Quantidade de calor que vai ser usada para aquecer 225L de água.

O coletor recebe cerca de 5 * 10² W em 1 m², então em 5 m² o coletor recebe 25 * 10² W.

5 * 10² W em 1 m²
P              em 5 m²
P = 25 * 10² W.

Δt = 3h = 10800s

P = Trabalho/Δt
Trabalho = P * Δt
Trabalho = 25 * 10² * 10800
Trabalho = 27000 kJ

O Trabalho será igual a quantidade de calor.

1 cal _ 4 J
Q      _  27000 * 10³ J
Q = 6750 * 10³ cal

Para descobrirmos a massa da água usaremos a densidade da água 1,0kg/ L.

1 kg  _  1L
m      _  225L 
m = 225 kg = 225 * 10³ g

Agora da fórmula Q = m * c * ΔΘ.

Q = m * c * ΔΘ
ΔΘ = Q / m * c
ΔΘ = 6750 * 10³ / 225 * 10³ * 1
ΔΘ = 6750 / 225
ΔΘ = 30 ° C