Questão FC277588
Considere-se uma barra de aço com 10 cm de comprimento, 6 cm2 de área de seção transversal retangular e cujas extremidades sejam submetidas a temperaturas constantes e diferentes,
Termologia
CEBRASPE (CESPE) · 2022
Considere-se uma barra de aço com 10 cm de comprimento, 6 cm2 de área de seção transversal retangular e cujas extremidades sejam submetidas a temperaturas constantes e diferentes, 20 ℃ em uma extremidade e 130 ℃ em outra. Nessa hipótese, sabendo-se que a condutividade térmica do aço vale 1,1 × 10−2 kcal ∙ m ∙ ℃ ∙ s−1, após alcançado o estado estacionário, o valor do fluxo de calor na barra, devido ao processo de transmissão de calor por condução, é
- inferior a 1 cal/s.
- superior ou igual a 1 cal/s e inferior a 10 cal/s.
- superior ou igual a 10 cal/s e inferior a 100 cal/s.
- superior ou igual a 1.000 cal/s.
- superior ou igual a 100 cal/s e inferior a 1.000 cal/s.
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Gabarito
B
Comentário do professor
Em estado estacionário o fluxo de calor por condução é dado pela Lei de Fourier: \( \Phi=\dfrac{K A \Delta T}{d} \).
Converta as grandezas: \(d=10\text{ cm}=0{,}1\text{ m}\), \(A=6\text{ cm}^2=6\times10^{-4}\text{ m}^2\), \(\Delta T=130-20=110\,^\circ\text{C}\) e \(K=1{,}1\times10^{-2}\) kcal/(m·s·°C).
Substituindo: \( \Phi=\dfrac{1{,}1\times10^{-2}\times6\times10^{-4}\times110}{0{,}1}=0{,}00726\text{ kcal/s}\).
Convertendo para calorias: \(0{,}00726\text{ kcal/s}=7{,}26\text{ cal/s}\).
Portanto, o fluxo de calor é aproximadamente 7,26 cal/s, ou seja, está entre 1 cal/s e 10 cal/s, confirmando a alternativa B.
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