Question

O objetivo de recipientes isolantes térmicos é minimizar as trocas de calor com o ambiente externo. Essa troca de calor é proporcional à condutividade térmica k e à área interna das faces do recipiente, bem como à diferença de temperatura entre o ambiente externo e o interior do recipiente, além de ser inversamente proporcional à espessura das faces.
A fim de avaliar a qualidade de dois recipientes A(40cm×40cm×40cm)eB(60cm×40cm×40cm), de faces de mesma espessura, uma estudante compara suas condutividades térmicas kA e kB. Para isso suspende, dentro de cada recipiente, blocos idênticos de gelo a 0 °C, de modo que suas superfícies estejam em contato apenas com o ar. Após um intervalo de tempo, ela abre os recipientes enquanto ambos ainda contêm um pouco de gelo e verifica que a massa de gelo que se fundiu no recipiente B foi o dobro da que se fundiu no recipiente A.
A razão kA é mais próxima de kB
A 0,50. B 0,67. C 0,75. D 1,33. E 2,00.

Answer 1

Com todas essas informações que o enunciado nos trouxe, podemos dizer então que a razão kA mais próxima de kB é alternativa b) 0,67.

Vamos aos dados/resoluções;

 Mb = 2.Ma

Ф = k.A.Δ0/e

Ф = Q/Δt

Com isso então, teremos:  

AA = 9600 cm²

Ab = 2.160.40 + 60 . 40 + 40.40)

Ab = 12800cm²

Portanto, agora:  

K = m.l.e / a.Δ0.Δt

Ka/Kb = Ma.L.ea / Aa. AФa. Δta / Mb . L . eb / Ab.Δ0B. ΔTb.

Agora cortando tudo e resumindo, finalizaremos com:  

Ka/Kb = Ma / 9600 / 2.Ma / 12800.

Ka / Kb = 1/9600 . 12800/2

Ka/Kb = 0,67.  

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)

Answer 2

Resposta:

C

Explicação:

Questão que versa sobre a Lei de Fourier, que é esta:

Φ=(K*A*Δθ)/e

Φ(fi)= fluxo de calor= Q/Δt; e= espessura

De acordo com o texto, temos as seguintes conclusões:

-"faces de mesma espessura" = "e" igual

-"Após um intervalo de tempo"= ambos os recipientes ficaram o mesmo tempo, Δt igual

-"ainda contêm um pouco de gelo"= está sofrendo fusão, e, como ainda há gelo, a temperatura permanece em 0°C, ou seja, constante, não há diferença, temos então que utilizar o Q=mL ("que moleza"), calor latente; Δθ igual

Agora, precisamos encontrar a área lateral dos recipientes A e B

-Para o A, teremos:

40x40x6= 9600cm², coloquei o 6 pq o cubo tem 6 faces e 40x40 pq são quadradas

-Para o B, teremos:

40x40x2 + 40x60x4= 12800cm²

De acordo com a equação de Fourier, teremos:

K=e*Q/A*Δθ

Vamos encontrar o Q que está faltando, pois o resto já encontramos e os que são iguais irão ser cortados quando dividirmos!

Qa= Ma*L; Qb=Mb*L, no entanto, a massa B é o dobro da A. Assim, teremos:

Qb=2Ma*L--------> Qb=2Qa

Ka/Kb= 1*Qa/9600 X 12800/1*2Qa (obsv: já passei o "Kb" invertido)

Ka/Kb= 12800/2*9600= 128/2*96= 64/96= 8/12= 2/3= 0,666....

Aproximadamente, 0,67

Alternativa C