A figura ilustra uma placa de vidro com faces paralelas. A espessura da placa vale 4,0 mm, e as tais faces têm 1.000 cm2 de área.
Sabendo-se que há uma diferença de temperatura de 50 ºC entre as faces da placa, qual o fluxo de calor por condução através do vidro em calorias por segundo?
Dado: coeficiente de condutibilidade térmica da placa =2,0 times 10^{-3} {large{cal over cm cdot s cdotºc}}
- A) 25
- B) 40
- C) 100
- D) 250
- E) 400
Resposta:
A alternativa correta é letra D) 250
Gabarito: LETRA D.
O fluxo de calor (dot Q) por condução térmica através de um material é dado pela Lei de Fourier:
dot Q = dfrac{k cdot A cdot Delta T}{d}
Onde:
- k é o coeficiente de condutibilidade térmica (dado como 2,0 times 10^{-3} , text{cal/(cm} cdot text{s} cdot text{°C)}),
- A é a área de secção transversal do material (1.000 cm2),
- Delta T é a diferença de temperatura (50°C), e
- d é a espessura do material (4,0 mm = 0,4 cm).
Substituindo os valores do enunciado, o fluxo de calor por condução através do vidro é dado por:
dot Q = dfrac{ 2,0 times 10^{-3} dfrac { cal }{ cancel {cm} cdot , s cdot cancel {°C} } cdot 1.000 cancel {cm^2} cdot 50 cancel {°C}}{ 0,4 cancel {cm} }
dot Q = 250 , cal/s
Portanto, a resposta correta é a alternativa (d).
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