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Em um dia típico de verão do Rio de Janeiro, a temperatura ambiente externa é 40 ºC e dentro de um escritório com ar-condicionado, em torno de 20 ºC. Qual é o fluxo de calor que se propaga, em Watts, através do vidro de uma janela desse escritório? Considere que a área do vidro é A = 3,0 m2 e a espessura L = 1,0 cm e sua condutividade térmica é dada por kvidro = 8,4 x 10−1 (W/ m oC).
- A) 50.400
- B) 5.040
- C) 504
- D) 54
- E) 0,54
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Resposta:
Para resolver essa questão, precisamos aplicar a fórmula de condução de calor. A fórmula é dada por:
$$Phi = k cdot A cdot frac{Delta T}{L}$$Onde:
- $Phi$ é o fluxo de calor;
- $k$ é a condutividade térmica do vidro;
- $A$ é a área do vidro;
- $Delta T$ é a diferença de temperatura entre o ambiente externo e interno;
- $L$ é a espessura do vidro.
Substituindo os valores dados na fórmula, temos:
$$Phi = 8,4 times 10^{-1} frac{W}{m cdot °C} cdot 3,0 m^2 cdot frac{40°C - 20°C}{0,01 m}$$Resolvendo a equação, obtemos:
$$Phi = 50,400 W$$Portanto, a alternativa correta é a letra A) 50,400.
Essa resposta faz sentido, pois a temperatura ambiente externa é maior que a temperatura interna, então o fluxo de calor se propaga do ambiente externo para o interno, e o valor encontrado é razoável considerando as condutividades térmicas dos materiais.
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