Questão de Física

O coletor solar, um dispositivo que transforma energia solar em energia térmica, constitui-se de uma caixa isolada termicamente com uma janela de vidro transparente à luz visível (comprimento de onda entre 4 e 8 décimos de mícrons) e opaco a parte da radiação infravermelha (comprimento de onda entre 2 e 100 mícrons) e com uma placa absorvedora de luz solar soldada a um encanamento por onde passa a água a ser aquecida, conforme ilustrado na figura abaixo, que esquematiza um típico coletor solar e seus componentes.

Considere que a intensidade da luz solar incidente seja igual a 500 W/m2 e que 60% dessa intensidade seja utilizada para aquecer a água. Considere, ainda, que a área da placa absorvedora seja de 2 m2 e que o coeficiente de dilatação linear do material que a compõe seja α = 20 × 10!6 ºC!1. Considere, por fim, que a água tenha máxima densidade à temperatura de 4 oC e que

seja o calor específico, considerado constante.