Um refrigerador de uso doméstico tem uma superfície de aproximadamente
. O isolamento térmico costuma ser feito com uma camada de 3 cm de espuma de poliestireno, cuja condutividade térmica é de
. Considere que o interior da geladeira esteja a
e que o ambiente externo esteja a
. Quanto calor flui através das paredes do refrigerador num intervalo de tempo de uma hora?
Passo 1
Então, temos aqui um exercício sobre condução térmica, que é um tema da termologia dentro da física. A gente sabe que o refrigerador tem uma área de
e está isolado com uma camada de 3 cm de espuma de poliestireno. A condutividade térmica dessa espuma é
. A temperatura dentro da geladeira é
e a temperatura externa é
. Queremos descobrir quanto calor passa pelas paredes da geladeira em uma hora.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar da fórmula da condução de calor:
Onde:
-
é o calor transferido, -
é a condutividade térmica, -
é a área, -
é a diferença de temperatura, -
é o tempo, -
é a espessura do material.
Passo 3
Vamos identificar cada valor na nossa fórmula:
- Condutividade térmica (
): - Área (
): - Diferença de temperatura (
): (a diferença em Kelvin é a mesma em Celsius) - Espessura (
): - Tempo (
):
Passo 4
Agora, vamos substituir esses valores na fórmula:
Passo 5
Vamos fazer as contas passo a passo:
-
Multiplicando os valores no numerador:
-
Dividindo pelo denominador:
Resposta
Portanto, o calor que flui através das paredes do refrigerador em uma hora é de 86.400 Joules (J).
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