Termodinâmica- aquecimento da agua

Sistemas domésticos de aquecimento de água estão cada vez mais presentes nos empreendimentos imobiliários.
Esses sistemas são constituídos de uma unidade de aquecimento que utiliza a radiação solar como fonte de
aquecimento e de um reservatório de água. Considere um sistema desse tipo com volume total de 500 litros, que
seja capaz de aumentar a temperatura desse volume de água em 2 ºC a cada hora de exposição à luz solar. A
temperatura inicial da água é de 23 ºC, e o sistema é exposto à luz solar das 8 às 18 horas.

Desprezando a possível troca de calor do sistema com o meio ambiente, assinale o que for correto.
01) A temperatura da água às 18 horas é 43 ºC.
02) A quantidade de calor recebido pelos 500 litros de água até as 18 horas é 1 x 10 elevado a 7 cal.
04) Se ao meio dia, metade do volume de água for retirado e imediatamente reposto com água a 23 ºC, a
temperatura de equilíbrio térmico é de aproximadamente 300 K.
08) A capacidade térmica dos 500 litros de água é 1 x 10 elevado a 5 cal/ºC.
16) Às onze horas, a temperatura da água é inferior a 35 ºF.

Vamos lá:

18 - 8 = 10 horas

2 ºC -- 1 hora
x ------ 10 horas

x = 10*2 = 20 ºC

Tf = 23 + 20 = 43 ºC (temperatura às 18 horas)

01) Correta.
_____

Q = m.c.(Tf - Ti)
Q = d.V.c.∆T
Q = (1000g/dm³)*(500dm³)*(1cal/g.ºC)*(20ºC)
Q = 1000*500*20 = 10000000 cal = 1*10^7 cal

02) Correta.
_____

12 - 8 = 4 horas

2 ºC --- 1 hora
x ----- 4 horas

x = 2*4 = 8 ºC

8 + 23 = 31 ºC (temperatura ao meio-dia)

∆Q = 0
m.c.(Tf - Ti) + m'.c.(Tf - Ti') = 0
250.1(Tf - 31) + 250.1.(Tf - 23) = 0
250Tf - 250*31 + 250Tf - 250*23 = 0
500Tf = 250(31 + 23)
2Tf = 31 + 23
Tf = 54/2 = 27 ºC = 300 K

04) Correta.
______

C = m.c
C = d.V.c
C = (1000g/dm³)*(500dm³)*(1cal/g.ºC)
C = 5*10^5 cal/ºC

08) Errada.
______

11 - 8 = 3 horas

1 hora ---- 2 ºC
3 horas ---- x

x = 2*3 = 6 ºC

23 + 6 = 29 ºC

TºC/5 = (TºF - 32)/9
29*9/5 = TºF - 32
TºF = 52,2 + 32
TºF = 84,2 ºF

16) Errada.
______

Soma das corretas = 01 + 02 + 04 = 07.