Question

uma piscina de 1,5 m de largura, 2 m de comprimento e 0,5 de profundidade, totalmente cheia de água, recebe, por irradiação solar, 800 W/m^2. Considerando que toda essa energia seja absorvida pela água, calcule o intervalo de tempo necessário para que a temperatura da água aumente em 2°C. Adote 1 cal= 4 J.

Answer 1

Vamos calcular qual a massa de água que cabe nessa piscina

V = 1,5 · 2 · 0 ,5

V = 1,5 m³


Sabemos que 1 m³ = 1000 L


V = 1,5 · 10³ L

V = 1500 L


Sabemos também que 1 L = 1 Kg


m = 1500 Kg

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Vamos calcular quanto de calor a água precisa para variar a sua temperatura

Q = m · c · ΔT

Q = 1500 · 10^3 · 2

Q = 3 · 10^6 cal


Para converter para Joule basta multiplicar por 4


Q = 4 · 3 · 10^6

Q = 1,2 · 10^7 J

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Vamos descobrir qual é a área da piscina que capta a luz para assim descobrir quanto de energia ela recebe por segundo


A Área que recebe luz é a superfície

A = 1,5 · 2

A = 3 m³


Logo a quantidade de energia recebida é

E = 800 · 3

E = 2400 W         (W = J / s)

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Agora basta descobrir quanto tem ela vai demorar pra captar a energia para variar a temperatura da água em 2ºC


A piscina recebe 2400 J/s em quanto tempo ela capta 1,2 · 10^7 J


1,2 · 10^7 / 2400

= 5000 s


Bons estudos! :)