Uma placa de 2,0 m2 de um aquecedor solar é capaz de gerar 19,4 x106 J de calor ao longo de um dia ensolarado. Se o calor específico da água for igual a 4190 J/kg.K, qual será o número mínimo de placas necessárias para elevar, até o final do dia, a temperatura de 1000 litros de água de 22 o C para 60 o C, que está armazenada em um reservatório ideal?

Uma placa de 2,0 m² de um aquecedor solar é capaz de gerar 19,4 x10⁶ J de calor ao longo de um dia ensolarado. Se o calor específico da água for igual a 4190 J/kg.K, qual será o número mínimo de placas necessárias para elevar, até o final do dia, a temperatura de 1000 litros de água de 22 ^o C para 60 ^o C, que está armazenada em um reservatório ideal?

• A)9
• B)7
• C)1
• D)5
• E)10

Para resolver este problema, é necessário calcular a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água de 22°C para 60°C. Para isso, utilizaremos a fórmula Q = mcΔT, onde Q é a quantidade de calor, m é a massa da água, c é o calor específico da água e ΔT é a variação de temperatura.

Primeiramente, precisamos encontrar a massa da água. Como a água tem um volume de 1000 litros, podemos converter esse valor para quilogramas: 1000 L = 1000 kg (pois a densidade da água é de aproximadamente 1 kg/L).

Agora, podemos calcular a quantidade de calor necessária:

Q = mcΔT

Q = 1000 kg x 4190 J/kg.K x (60°C - 22°C)

Q = 1000 kg x 4190 J/kg.K x 38 K

Q = 159,382,000 J

Agora, precisamos encontrar o número de placas necessárias para gerar essa quantidade de calor. Cada placa gera 19,4 x 10⁶ J de calor por dia, então:

159,382,000 J / (19,4 x 10⁶ J/placa) = 8,21 placas

Como não é possível ter uma fração de placa, o número mínimo de placas necessárias é de 9.

Portanto, a resposta certa é A) 9.