Questão
Universidade de São Paulo - USP - FUVEST
2019
2ª Fase
੦ Física
Termologia
Calorimetria
Quantidade de calor sensível
੦ Física
Mecânica
Hidrostática
Massa específica
fabrica-montou-linha16177926c07
Discursiva
Uma fábrica montou uma linha de produção que tem necessidade de um fluxo contínuo de água, de 8 𝓁/min, numa temperatura
15 °C acima da temperatura ambiente. Para obter esse resultado, foi utilizado um aquecedor de água híbrido, consistindo de um coletor solar e de um aquecedor elétrico que complementa o aquecimento da água.



Considere a distribuição diária de intensidade de radiação solar I dada pela figura e determine

a) a potência total P, em W, que este sistema de aquecimento necessita ter;

b) a área A do coletor para que, no horário de pico da intensidade de radiação solar, a água seja aquecida 15 °C acima da temperatura ambiente, apenas pelo coletor solar, considerando que a sua eficiência seja 40%;

c) a quantidade de energia elétrica complementar E, em kWh, usada em um dia, com o sistema operando das 7 h às 17 h, considerando a área calculada no item (b).

Note e adote:

Calor específico da água = 1 cal/g°C

Densidade da água = 1 kg/𝓁

1 cal = 4 J