Cuando te encuentres con un ejercicio como éste no te achiques y decí: "yo lo voy a resolver". Siempre hay tiempo para desdecirse.

Lo primero que voy a hacer es calcular la cantidad de energía que se requiere para calentar ese tanque de agua. Eso es una papa, porque se trata de un problema sencillísimo de calorimetría.

Q = m_A . c_A . (T_F – T₀)

Voy a expresar la masa de agua en gramos para poder usar sin dificultades su calor específico, que me lo acuerdo de memoria.

Q = 1.000.000 g . 1 cal/g°C . (60°C – 20°C)

Q = 40.000.000 cal = 40 x 10⁶ cal = 167,5 MJ

No preguntés cosas de principiante: 1 MJ (un mega joule) es 10⁶ J. Mega es el prefijo para 1 millón, y Giga para 1.000 millones.

Bueno, la cuestión es que ya sabemos cuánto necesitamos... y también sabemos de dónde lo vamos a sacar. Pero tenemos que saber cuánto tiempo.

Reconozco que en estos apuntes no se menciona la palabra irradiación (salvo acá). Y que en la bibliografía clásica tampoco suele aparecer. Y si lo buscás en GOOGLE te vas a volver mono. Pero no desesperes, es más fácil de lo que pensás: es lógico suponer que el Sol reparte su potencia uniformemente y a todos por igual. El dato que me están ofreciendo es justamente el del reparto de potencia por unidad de superficie. Si vos necesitás mucha energía te conviene captarla con una pantalla grande. En nuestro caso son 9 m².

Rad_Solar = Pot_Solar / área = 400 W/m²

Pot_Solar = 400 W/m² . 9 m² = 3.600 W

Pero tus paneles son un poco ineficientes porque algo de la energía rebota y sólo podés aprovechar el 75% de lo que incide...

Pot_SolarNETA = 3.600 W . 0,75 = 2.700 W

Lo que resta es otra papa: vos necesitabas 167,5 MJ y los paneles te dan 2.700 J cada segundo... ¿cuántos segundos de paneles solares estás necesitando? Te lo pongo algebraicamente:

Pot = Q / Δt       →        Δt = Q / Pot

Δt = 167,5 x 10⁶ J / 2.700 J/s

Δt = 62.000 s

Δt = 17,15 h