Qual é a relação entre a taxa de transferência de calor na parede, dotq w e o gradiente de temperatura na parede?
(a) dotqw é inversamente proporcional ao gradiente de temperatura na parede.
(b) dotqw é independente do gradiente de temperatura na parede.
© dotqw é proporcional ao gradiente de temperatura na parede.
(d) dotqw é igual ao gradiente de temperatura na parede.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre transferência de calor na parede. A pergunta quer saber como a taxa de transferência de calor, representada por dotqw, se relaciona com o gradiente de temperatura na parede. Para resolver isso, vamos precisar entender a Lei de Fourier, que descreve como o calor se move através de materiais.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o gradiente de temperatura. Isso basicamente significa a variação da temperatura ao longo de uma certa distância na parede. Imagine que um lado da parede está quente e o outro está frio; o gradiente de temperatura mostra quão rápido a temperatura muda de um lado para o outro.

Passo 3

Agora, a taxa de transferência de calor ( dotqw) é a quantidade de calor que passa pela parede por unidade de tempo. Quanto maior essa taxa, mais calor está sendo transferido.

Passo 4

A Lei de Fourier nos diz que a taxa de transferência de calor é diretamente proporcional ao gradiente de temperatura e à área através da qual o calor está passando, e inversamente proporcional à espessura da parede. A fórmula é:
dotqw = -k cdot A cdot dTdx
Onde:
  • k é a condutividade térmica do material,
  • A é a área da superfície,
  • dTdx é o gradiente de temperatura.

Passo 5

Observando a fórmula, vemos que dotqw aumenta conforme dTdx aumenta, ou seja, a taxa de transferência de calor é proporcional ao gradiente de temperatura.

Resposta

A alternativa correta é a © dotqw é proporcional ao gradiente de temperatura na parede.

Exercícios relacionados