Num certo local, foi construído um sistema de aquecimento de água de baixo custo, que funciona como a seguir se descreve.
O sistema é constituído por um coletor solar e por um reservatório, encontrando-se este numa posição mais elevada em relação àquele.
A água, que circula no coletor solar dentro de tubos, é aquecida pelo Sol e sobe, por convecção, ao reservatório. A água mais fria do reservatório desce para o coletor. A repetição cíclica deste processo possibilita o aquecimento da água do reservatório.
Questão:
O coletor solar foi construído com uma área de $2,5 \mathrm{~m}{2}$, e o sistema coletor solar + reservatório foi cheio com $100 \mathrm{~L}$ de água. Após $7,0 \mathrm{~h}$ de exposição solar, a temperatura da água subiu de $23{\circ} \mathrm{C}$ para $41{ }{\circ} \mathrm{C}$.
Admita que a irradiância solar média, no nível em que o coletor se encontra, é $600 \mathrm{~W} \mathrm{~m}{-2}$ e que $\rho_{\text {água }}=1,00 \mathrm{~kg} \mathrm{~dm}{-3}$.
Considere desprezável o aquecimento do reservatório por exposição solar direta e a reflexão no coletor solar.
Calcule a energia dissipada neste processo de aquecimento.
Apresente todos os cálculos efetuados.
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