uma barra de alumínio de comprimento igual a 60 cm é área de secção transversal igual a 12 cm2 está isolada com cortiça. nas extremidades da Barra temos duas fontes a e b que estabelecem correspondentes ao ponto de ebulição da água e ao ponto de fusão de gelo , sob pressão normal . considerando que o fluxo de calor ao longo da Barra é constante , determine a temperatura registrada por um termômetro graduado na escala Fahrenheit e colocado a 45 cm da fonte a
Soluções para a tarefa
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Olá!
Como o fluxo de calor que passa pela barra é constante, logo o fluxo nas duas partes do termômetro, tanto anterior e posterior são as mesmas:
Ф1 = Ф2
logo:
(k * A * Δθ) / e1 = (k * A * Δθ) / e2
Cortamos tanto a área (A) quanto a constante térmica (k), pois são as mesmas nos dois fluxos (Ф1 e Ф2):
(Δθ) / e1 = (Δθ) / e2
Sabendo que fusão da água na escala Fahrenheit é 32 °F e a de vapor 212 °F, calculemos:
(Δθ) / e1 = (Δθ) / e2
(θ - 32) / 45 = (212 - θ) / 15
15θ - 480 = 9540 - 45θ
15θ + 45θ = 9540 + 480
60θ = 10020
θ = 10020 / 60
θ = 167 °F
Como o fluxo de calor que passa pela barra é constante, logo o fluxo nas duas partes do termômetro, tanto anterior e posterior são as mesmas:
Ф1 = Ф2
logo:
(k * A * Δθ) / e1 = (k * A * Δθ) / e2
Cortamos tanto a área (A) quanto a constante térmica (k), pois são as mesmas nos dois fluxos (Ф1 e Ф2):
(Δθ) / e1 = (Δθ) / e2
Sabendo que fusão da água na escala Fahrenheit é 32 °F e a de vapor 212 °F, calculemos:
(Δθ) / e1 = (Δθ) / e2
(θ - 32) / 45 = (212 - θ) / 15
15θ - 480 = 9540 - 45θ
15θ + 45θ = 9540 + 480
60θ = 10020
θ = 10020 / 60
θ = 167 °F
212 - T / 3 = T - 32
212 - T = 3t - 96
4T = 308
T= 77º F
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3
Resposta:
77 graus F
Explicação:
O segredo dessa questão é que o ponto T que fica aos 45 cm é a temperatura final do fluxo 1, porém T é a temperatura inicial do fluxo 2. já que o calor flui do sentido esquerda para direita.
Anexos:
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