Question

Uma parede de concreto de 9 m2
de área e 10 cm de espessura tem K = 2x10-3
cal/s.cm.ºC.
Sabendo-se que a diferença de temperatura entre suas faces é de 5 ºC , qual a quantidade de calor que
flui através da parede durante 10 min?

Answer 1

Olá!


Vamos responder essa pergunta aplicando a equação de fluxo de calor:


Ф $= K * \frac{A(Tf - Ti)}{L}$


Onde,

Ф: fluxo de calor;

K: coeficiente de condutibilidade, no caso, 2×10^-3 cal/s * cm * ºC;

A: área, no caso, 9 m²;

Tf - Ti: variação de temperatura, no caso, 5 °C;

L: espessura, no caso, 0,1 m.



Vamos aos cálculos;

Ф $= K * \frac{A(Tf - Ti)}{L}$

Ф $=2*10^{-3} * \frac {9 * 5}{0,1}$

Ф $= \frac {90*10^{-3} }{0,1}$

Ф = 0,9 J/s



Logo como  10 min é o mesmo que 600 s, basta multiplicar 600 por pelos 0,9J/s:

Q = Ф * Δt

Q = 0,9 * 600

Q = 540 J

Answer 2

A quantidade de calor que  flui através da parede durante 10 min é equivalente a 54.10^9 calorias.

Para responder de forma satisfatória esse tipo de questão, é ideal tomar nota de todos os dados informado no enunciado, veja:

S = área = 9 m² = 90000 cm² = 9.10^4 cm² 

k = coeficiente de condutibilidade térmica = 2.10³ cal/s.cm.°C 

ΔT = diferença de temperatura = 5 °C 

Δt = variação do tempo = 10 min = 10.60 = 600 s = 6.10² s 

e = espessura = 10 cm 

Fluxo de calor:

Fc = k.S.delta T/e 

Fc = 2.10³ . 9.10^4 . 5 / 10 

Fc = 90.10^7/10 

Fc = 9.10^7 cal/s 

Quantidade de calor Q: 

Q = FC. delta t 

Q = 9.10^7. 6.10² 

Q = 54.10^9 calorias

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