Question

(Univali-SC) A radiação solar é da ordem de 1.000W/m² fora da atmosfera terrestre. Admita que 50% dessa radiação seja convertidos em calor no solo, ao incidir em um painel solar de 10m² para aquecimento de água. O tempo necessário para aquecer 180 litros de água a partir da temperatura de 15°C até 40°C é?
(Dados: 1cal= 4j, densidade da água = 10³ g/l , calor especifico da água= 1cal/g

Answer 1

Olá!

Primeiramente calcula-se a radiação que atinge a placa:

1.000 W ==== 1 m²
x ========== 10 m²

x = 10.000 W

50% dessa potência é convertida em calor:

50/100 . 10000 = 5.000 W

Agora, calculamos o calor sensível necessário para variar a temperatura dessa massa de água:

Q = m . c . ΔT
Q = 180000 . 1 . 25
Q = 4.500.000 cal

Convertendo para Joule:

1 cal === 4 J
4500000 = x 

x = 18.000.000 J

Agora, aplicamos a fórmula da potência:

P = E / ΔT
5000 = 18000000 / ΔT
ΔT = 3.600 segundos (60 minutos = 1 hora)