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Fuvest 2011 · Segunda fase · Questão 1 · Discursiva

Física · Calor específico, Condução térmica

Um forno solar simples foi construído com uma caixa de isopor, forrada internamente com papel alumínio e fechada com uma tampa de vidro de 40 cm ×\times 50 cm. Dentro desse forno, foi colocada uma pequena panela contendo 1 xícara de arroz e 300 ml de água à temperatura ambiente de 25 ºC. Suponha que os raios solares incidam perpendicularmente à tampa de vidro e que toda a energia incidente na tampa do forno a atravesse e seja absorvida pela água. Para essas condições, calcule:

  1. A potência solar total P absorvida pela água.
  2. A energia E necessária para aquecer o conteúdo da panela até 100 ºC.

  3. O tempo total T necessário para aquecer o conteúdo da panela até 100 ºC e evaporar 1/3 da água nessa temperatura (cozer o arroz).

    NOTE E ADOTE
    Potência solar incidente na superfície da Terra: 1 kW/m2
    Densidade da água: 1g/cm3
    Calor específico da água: 4 J/(g ºC)
    Calor latente de evaporação da água: 2200 J/g
    Desconsidere as capacidades caloríficas do arroz e da panela.

Resposta