FUVEST 2019 - 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
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