Question

Uma barra de alumínio tem uma de suas extremidades em contato com vapor d água, e a outra com gelo em função. O comprimento da barra é 25cm e sua seção transversal é 5cm².sabendo que a barra é isolada lateralmente, calcule o fluxo de calor na barra em meia hora

Answer 1

Olá!

A Lei de Fourier oferece, para um material homogênio em estado estacionário, uma relação para determinar o fluxo de calor por condução:

$\Phi = \frac{\kappa\cdot A\cdot\Delta T}{e}$

onde
$\kappa$ é o condutividade térmica do material. No nosso caso, utilizaremos a condutividade térmica do alumínio ($\kappa = 237 cal/s\cdot cm\cdot ^oC$).
$A$ é a área do material
$\Delta T$ é a variação da temperatura onde, neste caso, presumo que seja $\Delta T = T_{max} - T_{min} = 100 - 0$ pois são as respectivas temperaturas do vapor d'água e do gelo em fusão nas CNTPs.
$e$ é a espessura do material. No nosso caso, é o próprio comprimento da barra, já que as laterais são isoladas.

Substituindo os valores na equação, temos:

$\Phi = \frac{237\cdot 5\cdot 100}{25} = 4740 \: cal/s$

Abraço!