Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 17.Exercício - Ex. 70
Uma das extremidades de uma barra longa, isolada na superfície lateral para impedir a perda de calor para o ambiente, está em contato térmico perfeito com água em ebulição (na pressão atmosférica), e a outra extremidade está em contato com um banho de água e gelo (Figura 17.31). A barra é composta por uma seção de 1,0m de cobre (com uma extremidade no vapor d’água) e ligada pela outra extremidade a uma seção de aço de comprimento (com extremidade imersa no banho de gelo). As duas seções da barra possuem uma seção reta com a mesma área de . A temperatura da junção entre o cobre e o aço é igual a depois de ser atingido o estado estacionário. a) Qual é a quantidade de calor por segundo que flui do lado em contato com o vapor para a extremidade imersa no banho de água e gelo? b) Qual é o comprimento da seção de aço?
Passo 1
Bom galera, vamos usar:
é o mesmo para as duas seções da haste.
Para o cobre: .
Para o aço: .
Passo 2
- Para a seção de cobre,
- Para a seção de aço,
Passo 3
A condutividade térmica do aço é muito menor que a do cobre, portanto, para os mesmos e e o menor para o aço seria necessário para a mesma corrente de calor que o cobre.