04 - (ENEM) O aproveitamento da luz solar como fonte de energia renovável tem aumentado significativamente nos últimos anos. Uma das aplicações é o aquecimento de água (
) para uso residencial. Em um local, a intensidade da radiação solar efetivamente captada por um painel solar com área de
é de
. O valor do calor específico da água é igual a
으
.
Nessa situação, em quanto tempo é possível aquecer 1 litro de água de
até
?
a. 490 s
b. 2800 s
c. 6300 s
d. 7000 s
e. 9800 s
a. 490 s
b. 2800 s
c. 6300 s
d. 7000 s
e. 9800 s
Passo 1
O enunciado pede o tempo necessário para aquecer
litro de água de
a
usando um painel de área
que capta
. O conteúdo é calorimetria: vamos usar
e a relação energia-potência
.
Passo 2
Calcular a energia térmica necessária para elevar a temperatura da água. Como
, temos
. O calor específico é
A variação de temperatura é
Portanto,
Passo 3
Determinar a potência captada pelo painel. A intensidade é
em
, logo
Passo 4
Usar
para achar o tempo:
Resposta
d. 7000 s