Question

Uma janela de vidro único da sua casa tem de largura 2,0 m, de altura 0,80 m e espessura de 2 cm. O vidro tem uma constante de condução térmica de 0,84 J/s.m.°C. Considere que a temperatura de fora do vidro é constante e de 10°C, e que a temperatura de dentro do vidro é constante e de 30°C.Quantos joules de calor é transferido para fora da janela em hora?

Answer 1

Resposta:

Resposta para questão = 1,34kW

Explicação:

O enunciado fala de uma janela de vidro com dimensões 2m x 0.80m x 0.02 m com temperaturas interna e externa conhecidas:

A primeira coisa que temos que fazer é encontrar a taxa de calor que passa através desse vidro, Sabemos que essa taxa é dada por:

Qcond = Qcond * A

Como o calor está sendo transferido por condução através da janela, vamos usar a Lei de Fourier para determinar o fluxo de calor:

$Qcond = - k \frac{dT}{dx}$

$Qcond = K A \frac{(T1 - T2)}{L}$

A = 2 m * 0,80 m = $1.6m^{2}$

T1 = 10°C   T2 = 30°C

L = 2 cm = 0.02m

Um detalhe importante, como estamos calculando uma variação de temperatura, podemos,  neste caso, utilizar a temperatura tanto em graus Celsius ou Kelvin já que, nas duas escalas o cálculo da variação de temperatura nos dará o mesmo valor.

$qcond = 0,84 * 1.6 * \frac{(30 - 10)}{0.02} = 1344 W$

qcond = 1,34kW