Questão 21

UNESP 2018

Física

(UNESP - 2018/2 - 2ª FASE)

A radiação solar incide sobre o painel coletor de um aquecedor solar de área igual a 2,0 m² na razão de 600 W/m², em média.

a) Considerando que em 5,0 minutos a quantidade da radiação incidente no painel transformada em calor é de 1,8 × 10⁵ J, calcule o rendimento desse processo.

b) Considerando que o calor específico da água é igual a 4,0 × 10³ J/(kg · ºC) e que 90% do calor transferido para a água são efetivamente utilizados no seu aquecimento, calcule qual deve ser a quantidade de calor transferido para 250 kg de água contida no reservatório do aquecedor para aquecê-la de 20 ºC até 38 ºC.

Gabarito:

Resolução:

$P_{total}=600W/m^{2}cdot2m^{2}=1200W$

$P_{util}=frac{E}{Delta t}=frac{1,8cdot10^{5}}{5,0cdot60}=600$

calculando o rendimento:

$eta=frac{P_{util}}{P_{total}}=frac{600}{1200}=0,5 ightarrow 50\%$

$Q_{util}=mcDelta T=(250)cdot(4,0cdot10^{3})cdot(18)=1,8cdot10^{7}$

$Q_{util}=0,9cdot Q_{total}$

$Q_{total}=frac{Q_{util}}{0,9}=2,0cdot10^{7}J$

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