Question

uma casa tem 5 janelas, tendo cada uma vidro de área 1,5 metros quadrados e espessura 0,003m. A temperatura externa é - 5°C e a interna é mantida a 20°C, através da queima de carvão. Qual aassa de carvão consumida no período de 12h para repor o calor perdido apenas pelas janelas ?
Dados: condutividade térmica do vidro = 0,72 cal/h.m°C e calor de combustão do carvão = 6 000cal/g

Answer 1

Temos que a taxa de fluxo de calor é dado por:
$P = \dfrac{\Delta Q}{\Delta t} =\dfrac{KA\Delta T}{L}$
Onde K é a condutividade térmica, A é a área da seção transversal T é temperatura e L a espessura. Assim, como são 5 janelas:
$P = 5\times\dfrac{0,72\times 1,5\times (20-(-5))}{0,003}\rightarrow \boxed{P = 45000cal/h}$

Assim em 12h, tivemos uma perda de energia para o exterior de:

$Q = 12\times 45000 \rightarrow \boxed{Q=540000cal}$

Como o carvão fornece C = 6000cal/g temos que:

$m = \dfrac{Q}{C} = \dfrac{540000}{6000}\rightarrow \boxed{m=90g}$