DEVOIR MAISON DE PHYSIQUE= capacité thermique, énergie...CHAUFFAGE SOLAIRE

Sujet du devoir

Les dimensions intérieures d'une cuve parallélépipédique sont les suivantes:largeur 20cm,épaisseur 2cm et longueur 20m.Ses parois sont isolées thermiquement,sauf l'une d'entre elles, de dimensions 20cm*20m.Cette paroi est exposéeau Soleil et revêtue d'un plastique noir.Cela lui permet d'absorber le rayonnement solaire,dont la puisance par unité de surface de la paroi est de 700 W.m-2.La cuve est remplie d'eau,dont la température initiale est de 20°C.L'eau a pour capacité thermique massique c=4,18kJ.°C-1.kg-1 et pour masse volumique p=1,0*10^3 kg.m-3.On suppose que toute l'énergie du rayonnement solaire est transmise à l'eau.

1)Calculer la capacité thermique C=m*c de la masse m d'eau de la cuve.
2)Calculer la puissance du rayonnement solaire absorbé par la paroi.
3)En déduire la durée d'exposition pour obtenir une température de l'eau égale à 32°C.

La cuve est en fait une canalisation où circule de l'eau issue d'une piscine,que l'on désire chauffer.L'eau y entre à 20°C et on souhaite qu'elle en sorte à 32°C.

4)Avec toute l'énergie reçue par rayonnement par la surface exposée au Soleil, quelle serait la masse d'eau dont on pourrait élever la température de 20°C à 32°C en 1s?
5)En déduire en kg.s-1,puis en L.h-1 le débit de l'eau dans la canalisation.

Où j'en suis dans mon devoir

Pour la capacité thermique massique, pour un corps pur sans changement d'état Q=m*c*(O2-O1)
Q en joule,m en kg,c en J.kg-1.°C-1,(O2-O1) en °C qui est la température final moins la température d'arrivé.

CAPACITE THERMIQUE:Q=C*(O2-O1) Si 1 corps n'est pas pur, on définit la capacité thermique C pour calculer la variation d'énergie.