Uma janela de vidro, cuja condutividade térmica é de 0,8 W/m °C, tem uma espessura de 12 mm e área de 1,5 m². Sabendo que a diferença de temperatura entre os meios interno e externo é constante e igual a 20 °C, a quantidade de calor que flui através da janela, em uma hora, é dada por:
36 MJ
7,2 MJ
72 MJ
3,6 MJ
18 MJ

Passo 1

Então, vamos lá! A gente tem uma janela de vidro que precisa calcular a quantidade de calor que passa por ela em uma hora. O que precisamos saber aqui é sobre condução de calor, que é a transferência de calor através de um material. Para resolver isso, vamos usar a fórmula da condução de calor, que envolve a condutividade térmica, a área, a diferença de temperatura, o tempo e a espessura do material.

Passo 2

Primeiro, vamos listar os dados que temos:
  • Condutividade térmica ( kappa): 0,8 W/m°C
  • Espessura ( L): 12 mm (que vamos converter para metros: 0,012 m)
  • Área ( A): 1,5 m²
  • Diferença de temperatura ( De): 20°C
  • Tempo ( t): 1 hora (que vamos converter para segundos: 3600 s)

Passo 3

Agora, vamos lembrar da fórmula da condução de calor:
Q = kappa times A times De
Onde:
  • Q é a quantidade de calor (em Joules, J)
  • kappa é a condutividade térmica
  • A é a área
  • De é a diferença de temperatura
  • t é o tempo
  • L é a espessura

Passo 4

Vamos substituir os valores na fórmula:
Q = 0,8 times 1,5 times 20 times 36000,012

Passo 5

Primeiro, multiplicamos os números do numerador:
0,8 times 1,5 = 1,2
1,2 times 20 = 24
24 times 3600 = 86,400
Então, a equação fica:
Q = 86,4000,012

Passo 6

Agora, dividimos 86.400 por 0,012:
Q = 7,200,000 J

Passo 7

Como queremos a resposta em Megajoules (MJ), sabemos que:
1, MJ = 1,000,000 J
Então,
7,200,000 J = 7,2 MJ

Resposta

A quantidade de calor que flui através da janela em uma hora é 7,2 MJ.

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