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Questão FC784201

Durante um incêndio, a temperatura no interior da cozinha de uma residência atingiu 500°C. Em um cômodo ao lado, há uma estante contendo livros, e a temperatura mínima em que o pap

Termologia

Instituto AOCP · 2022

Durante um incêndio, a temperatura no interior da cozinha de uma residência atingiu 500°C. Em um cômodo ao lado, há uma estante contendo livros, e a temperatura mínima em que o papel queima é em torno de 200°C. Considerando que a condutividade térmica média da parede seja 0,9 J.s-1.m-1.K-1 e sua espessura 15,0cm, sendo suas dimensões 3,0m por 4,0m, quando os livros começarem a queimar e a temperatura no cômodo dos livros se estabilizar em 200°C, o fluxo de calor através dessa parede será de

  1. 2160W.
  2. 21600W.
  3. 2000J/s.
  4. 21600J.
  5. 2000cal.
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Gabarito

B

Comentário do professor

Aplicamos a Lei de Fourier no regime estacionário, que dá o fluxo de calor por condução: \( \Phi = \dfrac{\kappa A (\theta_2-\theta_1)}{e} \).

Calcule os parâmetros: A = área da parede = \(3{,}0\ \text{m}\times4{,}0\ \text{m}=12\ \text{m}^2\). \(\Delta\theta\) = \(500^\circ C-200^\circ C=300\ \text{K}\). k=0,9 J·s⁻¹·m⁻¹·K⁻¹. e=0,15 m.

Substituindo: \( \Phi = \dfrac{0{,}9\cdot12\cdot300}{0{,}15} \).
Primeiro \(12\cdot300=3600\), depois \(0{,}9\cdot3600=3240\).

Finalmente \( \Phi = \dfrac{3240}{0{,}15}=21600\ \text{W} \).
Portanto o fluxo de calor através da parede é 21 600 W.

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