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Determinar a quantidade de calor transferida em regime permanente por meio de uma parede de compensado divisória, de 20 cm de espessura e 32 m2 de área de seção transversal, cuja face externa está a uma temperatura média de 25°C e cuja face interna deve ser mantida a uma temperatura constante de 20°C. Dados: kcomp = 0,094 W/mK

Sagot :

Marluis3131idn

Um dos conteudos na física que trata do estudo da energia térmica é o da calorimetria, que é o caso deste exercício, então:

L = 20cm = 0,2m

A = 32m²

T₁ = 25°C = 298 K

T₂ = 20°C = 293 K

kcomp = 0,094W/mK

(fluxo de calor ou quantidade de calor transferida)

[tex]\phi~=~\dfrac{Q}{s}~= \text{??}[/tex]

Aplicando a Lei de Fourier, temos:

[tex]\phi~=\dfrac{k~\cdot~A~\cdot~\Delta~T}{L}\\\\\phi~=\dfrac{0,094~\cdot~32~\cdot~(T_1~-~T_2)}{~0,2}\\\\\phi~=\dfrac{0,094~\cdot~32~\cdot~(298~-~293)}{~0,2}\\\\\phi~=\dfrac{0,094~\cdot~32~\cdot~(5)}{~0,2}\\\\\phi~=\dfrac{0,094~\cdot~160}{~0,2}\\\\\phi~=\dfrac{15,04}{~0,2}\\\\\phi~=~75,2~cal/s~=~75,2~W[/tex]

  • Primeiro momento o estudante deve converter algumas unidades de medidas informadas no exercício para que fiquem compatíveis.

  • Segundo momento o estudante deve lembrar da Lei de Fourier que relaciona: Temperatura, área da seção transversal, quantidade de calor, tempo, espessura e a constante de condutividade térmica.

  • Por fim, o estudante deve inserir as informações do exercicio nesta Lei, realizar operações básicas da matemática para determinar o que se pede.

Logo, a quantidade de calor transferida em regime permanente por meio de uma parede de compensado divisória é de 75,2 cal/s.

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A imagem a seguir traz um pequeno resumo:

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