Question

Um recipiente é feito de vidro, medindo 12 m de comprimento e 6 m de altura, a espessura do vidro mede 20 mm. As temperaturas de suas faces são respectivamente iguais a 80°C e -20°C. Determine a quantidade de calor que atravessa o vidro, em uma hora. (Dado: coeficiente de condutibilidade térmica do vidro= 0,002 cal/s.cm.°C)​

Answer 1

Utilizando formulações de fluxo de calor, temos que em 1h ele passou 25920 calorias.

Explicação:

A Transmissão de calor de um lado a outro por uma superficie é dada pela seguinte formula:

$f=\frac{k.A.\Delta T}{e}$

Onde f é o fluxo de calor, k é a constante de condutibilidade, A é a área que ele irá passar, T é a diferença de temperatura e "e" é a espessura do material.

Primeiramente temos que passar a espessura para a mesma medida do resto, que esta em cm, então temos que: 20 mm = 2 cm.

A área dete objeto é facil de calcular, pois temos os valores das suas laterais:

$A=12.6$

$A=72$

A área é de 72 cm². A diferença de temperatura entre -20ºC e 80ºC é obviamente 100ºC. Sendo assim podemos colocar na formula:

$f=\frac{k.A.\Delta T}{e}$

$f=\frac{0,002.72.100}{2}$

$f=\frac{0,2.72}{2}$

$f=0,1.72$

$f=7,2$

Assim temos que o fluxo de calor é 7,2 cal/s. Como queremos saber quanto calor ele recebeu em 1 hora e temos o valor de calor que ele recebe por segundo, basta multiplicar o fluxo pela quantidade de segundos em uma hora, que é 3600 segundos:

$Q=3600.7,2$

$Q=25920$

Assim temos que em 1h ele passou 25920 calorias.