Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 18.Problemas Adicionais - Ex. 84
Calcule a taxa com a qual o calor do corpo atravessa a roupa de um esquiador em regime estacionário, a partir dos seguintes dados: a área da superfície do corpo é ; a roupa tem de espessura; a temperatura da pele é ; a temperatura da superfície externa da roupa é ; a condutividade térmica da roupa é . (b) Se, após uma queda, a roupa do esquiador fica encharcada de água, cuja condutividade térmica é , por que fator a taxa de condução é multiplicada?
Passo 1
(a) Beleza, a única coisa que você precisa saber nesse primeiro item é a fórmula da taxa de condução de calor!
E os valores que o enunciado deu são os seguintes:
E primeiro nós vamos considerar o caso em que a condutividade térmica é:
Substituindo esses valores na equação:
Então:
Passo 2
(b) Agora é só fazer praticamente a mesma coisa, só que com outro valor de :
E então:
Uma observação importante: porque a gente pode simplesmente usar a condutividade da água, sem levar a da roupa em consideração? Afinal de contas, a roupa continua lá.
Bom, a responsa é basicamente o seguinte: quando a roupa fica encharcada de água, a condutividade térmica da roupa passa a ser irrelevante, especialmente porque a condutividade da água é vezes maior!
Resposta
(a) .
(b) .