Question

Durante um churrasco a seus amigos em sua casa em Cuiabá, Diego observou que 4,5 kg de gelo em equilíbrio térmico com água derretem após 10 horas. Essa massa de gelo estava contida em uma caixa térmica fechada em forma de paralelepípedo, com dimensões (0,5×1,0×0,5) m^3.
Nesse dia, o calor 3m Cuiabá foi intenso e a temperatura ambiente durante o período do churrasco foi constantemente 32°C. Sabe-se que cada 1 kg de gelo a 0°C, para de fundir em água a 0°C, absorve 3,2×10^5 J.
1.) Nessas circunstâncias, o fluxo de calor, em watts (W), que o conteúdo da caixa de isopor recebeu para derreter todo o gelo foi de:
2.) Considerando que a largura das paredes da caixa térmica seja de 2,5 cm, a condutividade térmica do material dessa caixa vale:

Answer 1

Boa tarde!

1)

Temos que 1 kg de gelo recebe 3,2.10⁵ Joules de calor. Como temos 4,5 Kg será:

4,5×3,2.10⁵ = 14,4.10⁵ Joules
10⁵ = 100000

Watts significa Joules por segundo, então devemos transforma 10 horas em segundos.
1 min = 60s
1 hora = 60 min = 60×60 = 3600s
10 horas = 3600×10 = 36000s

Como Watts significa J/s, basta dividir Joules pelo tempo em segundos:

$W = \frac{14,4.100000}{36000}$

$W = \frac{1440}{36} \\\\ W = 40$

Condutividade térmica é dado por:

$\frac{Q}{t} = \frac{ K.A.\Delta t}{L}$

$W = \frac{ K.A.\Delta t}{L}$

$40 = \frac{ K.(0,5\times1).(32 -0)}{0,025} \\ 40\times0,025 = K.0,5.32 \\ 1 = 16K$

$K = \frac{1}{16}$

$K = 0,0625\ \ \frac{J}{s.m.\ºC}$

Bons estudos!

Answer 2

Resposta:

W = \frac{14,4.100000}{36000}

W = \frac{1440}{36} \\\\ W = 40

Explicação: