Para investigar a transmissão de calor por condução através de uma barra prismática de base reta e quadrada, de lados L e de comprimento C, colocam-se suas extremidades em duas superfícies mantidas a temperaturas distintas theta_1 e theta_2, como mostra a figura.
Seguindo as etapas do método experimental, verifica-se que a potência térmica transmitida quadruplica-se dobrando-se L e mantendo-se fixas as outras variáveis; reduz-se à metade dobrando-se o comprimento C, sem alterar as outras variáveis; duplica dobrando-se a diferença de temperatura Delta theta, conservando-se as outras variáveis.
Conclui-se daí que a potência térmica transmitida por condução é proporcional a
- A) { large L . Delta theta over C}.
- B) { large L . Cover Delta theta}.
- C) L^2 . C . Delta theta.
- D) { large L^2 Cover Delta theta}.
- E) { large L^2 . Delta theta over C}.
Resposta:
A resposta correta é a letra E) $large L^2 . Delta theta over C$. Vamos entender melhor como se chega a essa conclusão.
A questão nos apresenta uma situação em que uma barra prismática de base reta e quadrada, lados L e comprimento C, tem suas extremidades em duas superfícies mantidas a temperaturas distintas $theta_1$ e $theta_2$. Isso permite que haja uma transmissão de calor por condução através da barra.
Ao seguir as etapas do método experimental, verifica-se que a potência térmica transmitida quadruplica-se dobrando-se L e mantendo-se fixas as outras variáveis; reduz-se à metade dobrando-se o comprimento C, sem alterar as outras variáveis; e duplica dobrando-se a diferença de temperatura $Delta theta$, conservando-se as outras variáveis.
Esses resultados mostram que a potência térmica transmitida por condução é proporcional à razão entre a área da seção transversal da barra (proporcional a $L^2$) e ao comprimento da barra (C), e também é proporcional à diferença de temperatura ($Delta theta$). Portanto, a potência térmica transmitida é dada por $P propto large L^2 . Delta theta over C$.
Essa é a razão pela qual a alternativa correta é a letra E) $large L^2 . Delta theta over C$.
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