Uma porta retangular de vidro, de 12 mm de espessura, 2,0 m de altura e 1,0 m de largura, separa um ambiente, onde a temperatura é mantida a 20 ºC, do meio externo, cuja temperatura é – 4 ºC.
Considerando que a perda de calor desse ambiente se dê apenas através da porta, a potência, em W, de um aquecedor capaz de manter constante esta temperatura deve ser igual a
- A) 1200
- B) 2400
- C) 3200
- D) 4800
Resposta:
A alternativa correta é letra C) 3200
Gabarito: LETRA C.
Para que a temperatura desse ambiente se mantenha constante, a potência do aquecedor deve ser igual ao fluxo de calor que atravessa a porta para o meio externo. De acordo com a lei da condução térmica, também conhecida como lei de Fourier, esse fluxo de calor é dado por:
Phi = dfrac { K cdot A cdot Delta T } { L }
Onde K é a condutividade térmica do material, A a área, L a espessura e Delta T é a diferença de temperatura entre os ambientes. Dos dados da prova, temos que a condutividade térmica do vidro é K = 0,8 W/ left( m cdot K right). Assim, substituindo os valores do enunciado, temos que:
Phi = dfrac { 0,8 cdot 2,0cdot 1,0 cdot left( 20 - left( -4 right) right) } { 0,012 }
Phi = 3200 , W
Portanto, a resposta correta é a alternativa (c).
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