Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 17.Problemas - Ex. 101
Você decide construir uma geladeira primitiva de isopor para a sua cabana na floresta, planejando manter o interior da geladeira frio com um bloco de gelo com uma massa inicial de 24,0 kg. As dimensões da caixa são . A água formada a partir do gelo derretido é coletada no fundo da caixa. Suponha que o bloco de gelo esteja a que a temperatura externa seja . Se a tampa da caixa vazia nunca for aberta e você quiser o interior da caixa permaneça a por exatamente uma semana, qual deve ser a espressura do isopor?
Passo 1
Usaremos para encontrar o calor que entra no gelo para derreter. Essa quantidade de calor deve ser conduzida através das paredes da caixa;
Suponha que as superfícies do isopor tenham temperaturas de e .
Para a água .
Para isopor .
Uma semana é .
A área da superfície da caixa é .
Passo 2
Assim,
Nos dá que
Passo 3
Assumimos que a água líquida produzida pelo derretimento do gelo permanece em equilíbrio com o gelo há uma temperatura de . O interior da caixa e o gelo não estão em equilíbrio térmico, pois têm temperaturas diferentes.