Question

Uma barra de ouro de 40cm de comprimento e seção transversal de 6cm² possui uma extremidade em contato com gelo em fusão 0°C e a altura em contate com vapor água em ebulição 110°C. Lateralmente, a barra isolada termicamente.sendo 0.98 cal/s•cm•°C o coeficiente de condutividade.Determine

a) O fluxo de calor ao longo da barra.

b)a temperatura numa seção transversal a 8cm da estremidade mais quente.​

Answer 1

Resposta:

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