Question

Uma barra de alumínio de 50 cm de comprimento e área de seção transversal de 5 cm tem uma de suas extremidades em contato térmico com uma câmara de vapor de água em ebulição (100 °C). A outra extremidade está imersa em uma cuba que contém uma mistura bifásica de gelo fundente (0 °C). A pressão atmosférica local é normal. Sabendo que o coeficiente de condutibilidade térmica do alumínio vale 0,5 cal/s cm °C, calcule: a) a intensidade da corrente térmica através da barra, depois de estabelecido o regime permanente; b) a temperatura numa seção transversal da barra, situada a 40 cm da extremidade mais quente.

Answer 1

a) Lei de Fourier 

Ф = k.A.ΔT / L

Ф = Corrente térmica
k = coeficiente do material (0,5 cal/s cm °C)
A = área da secção transversal (5 cm²)
ΔT = variação da temperatura (100° C - 0° C )
L = comprimento da barra ( 50 cm)

Ф = 0,5 . 5 . 100  /  50
Ф = 250 / 50
Ф = 5 cal/s

b)
a corrente térmica é constante em toda barra, como a extremidade é a mais quente usaremos 100° C

Ф = k.A.ΔT  / L
5 = 0,5 . 5 ( 100 - T) / 40
40 . 5 = = 2,5( 100 - T)
200 = 2,5 ( 100 - T)
200 / 2,5 = 100 - T
80 = 100 - T

T = 100 - 80
T = 20° C

Answer 2

Resposta:

80

Explicação:

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