Em um dia de inverno, o interior de uma casa é mantido aquecido por uma lareira, de modo que a temperatura interna seja de 20 ºC e a externa, de -10 ºC. O vidro de uma das janelas apresenta área de 2 m² e espessura de 2 cm. Sendo a condutividade térmica do vidro igual a 0,72 kcal/(h . m . ºC), calcule:
a) o fluxo de calor através do vidro em cal/s;
b) a quantidade de calor que atravessa esse vidro em um minuto.
Soluções para a tarefa
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Unidades:
Variação de temperatura = 30ºC
Área = 2m²
Condutividade térmica do vidro = 0.72 kcal/(h . m . ºC) = 720 cal/(h . m . ºC)
Espessura = 2cm = 0,02m
Tempo = 1s
a) Calor por unidade de tempo = Coeficiente de condutividade térmica * área * (variação de temperatura por espessura)
Φ / t = k * A * (ΔT / e)
Φ / 1 = 720 * 2 * (30 / 0.02)
Φ = 720 * 2 * (30 / 0.02)
Φ = 720 * 2 * (3 / 0.2) -- dividir por 0.2 é multiplicar por 5.
Φ = 720 * 2 * 15
Φ = 720 * 30
Φ = 21600 cal ou 21.6 kcal
b) Se em um segundo o fluxo de calor é de 21.6 kcal, em um minuto o fluxo de calor é de 21.6 * 60 kcal
21.6 * 60 = 216 * 6 = 1296
Variação de temperatura = 30ºC
Área = 2m²
Condutividade térmica do vidro = 0.72 kcal/(h . m . ºC) = 720 cal/(h . m . ºC)
Espessura = 2cm = 0,02m
Tempo = 1s
a) Calor por unidade de tempo = Coeficiente de condutividade térmica * área * (variação de temperatura por espessura)
Φ / t = k * A * (ΔT / e)
Φ / 1 = 720 * 2 * (30 / 0.02)
Φ = 720 * 2 * (30 / 0.02)
Φ = 720 * 2 * (3 / 0.2) -- dividir por 0.2 é multiplicar por 5.
Φ = 720 * 2 * 15
Φ = 720 * 30
Φ = 21600 cal ou 21.6 kcal
b) Se em um segundo o fluxo de calor é de 21.6 kcal, em um minuto o fluxo de calor é de 21.6 * 60 kcal
21.6 * 60 = 216 * 6 = 1296
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