Question

Uma placa de alumínio tem área de troca térmica de 100 cm². A placa tem 0,5 cm de espessura. A diferença de temperatura entre as faces da placa é de 100ºC. (Dado: condutividade térmica do alumínio = 0,5 cal/s.cm.ºC). Qual o fluxo de calor que passa através da placa, em cal/s?

a) 100                                           

b) 200                                          

c) 500 

d) 1000

e) 10000​

Answer 1

Para resolver problemas de fluxo de calor, podemos usar a Equação de Fourier, ou seja,

$q_x=k\;.\;A\;.\;\dfrac{dT}{dx}$

onde,

• $\mathbf{q_x}$ é a medida do fluxo de calor
• $\mathbf{k}$ é o coeficiente de condutividade térmica do material
• $\mathbf{A}$ é a área perpendicular ao fluxo de calor
• $\mathbf{dT}$ é o gradiente de temperatura
• $\mathbf{dx}$ é a espessura do material

Resolução:

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Aplicando a equação usando os dados do enunciado, temos

$q_x=0{,}5\;.\;100\;.\;\dfrac{100}{0{,}5}\\\\q_x=100\;.\;100\\\\\boxed{q_x=10.000\;cal/s} \quad \rightarrow \quad \mathbf{letra\;e}$