Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 18.12 - Ex. 59
Qual é a taxa de perda de energia em watts por metro quadrado através de uma janela de vidro de de espessura se a temperatura externa é - e a temperatura interna é ? (b) Uma janela para tempestades, feita com a mesma espessura de vidro, é instalada do lado de fora da primeira, com um espaço de 7 ,5 cm entre as duas janelas. Qual é a nova taxa de perda de energia se condução é o único mecanismo importante de perda de energia?
Passo 1
(a)A potência de condução de energia é dada por:
, sendo e as temperaturas das extremidades da janela.
Como as temperaturas dadas no enunciado estão em , precisamos primeiro convertê-las , ou, então, converter a variação de temperatra da seguinte forma:
Daí, a gente obtém o seguinte:
Passo 2
(b)Agora, a energia passa por três camadas. Nesse caso, a taxa de transferêcia por condução é igual a:
, tal que representa o somatório das razões entre o comprimento e condutividade térmica de cada material que compõe a janela.
Nesse caso :
Substituindo nas expressões acima os dados do enunciado, a gente tem:
Resposta
(b)