OBF 2014 Termologia

(OBF 2014) A energia solar média por unidade de tempo por unidade de área que atinge a superfície atmosférica da Terra é aproximadamente 1367 J/sm2 . Parte dessa energia é refletida na atmosfera e parte é absorvida. Em média apenas 40% dessa energia de fato atinge a superfície da Terra. A figura mostra um coletor residencial usado para aquecer água. A energia solar é coletada por placas pintadas de preto. Embaixo das placas é instalada uma serpentina de tubos de cobre onde circula água. A água aquecida na serpentina tem densidade menor que a água fria e, portanto, sobe espontaneamente para o topo do reservatório. Com isso, as partes frias, mais densas, passam a ocupar a serpentina do coletor solar, de onde também sairão quando estiverem suficientemente quentes (menos densas). Normalmente o reservatório térmico (“boiler”) é um recipiente cilíndrico e termicamente isolado. Os fabricantes deste tipo de sistema de aquecimento garantem que a eficiência pode chegar a 60%.

5. Coletores solares residenciais elevam a temperatura da água até 80°C. Se desejarmos que a água para um banho tenha a temperatura de 30°C devemos misturar água à temperatura ambiente, a qual provém do reservatório frio. Se a temperatura do reservatório frio está a 25°C, qual é a razão entre água quente e água fria na mistura?

a) 0,1
b) 0,2
c) 0,5
d) 0,6
e) 0,7

GABARITO: A

Olá Matheus;

Desfrutando do princípio conservativo, sendo m₁ = massa de água fria ; m₂ = massa de água quente, temos que:



Espero ter ajudado!