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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 95

95- Radiação solar incide num piso de asfalto que apresenta espessura e área superficial iguais a 50   m m e 50   m 2 . A temperatura superficial média do piso é igual a 45   ° C . O piso está assentado sobre uma camada de pedriscos compactados que apresenta temperatura uniforme e igual a 15   ° C . Sabendo que a condutibilidade térmica média do asfalto é igual a 0.06   W / m K , determine a taxa de transferência de calor para a camada de pedriscos

Passo 1

Pedriscos, ta aí uma palavra nova que nunca li na vida hahahah bem a melhor coisa a se fazer para resolver esse tipo de questão é anotar o tanto de dados que essa questão nos dá

e s p e s s u r a = 50   m m

A = 50   m 2

T s u p e r f i c i e = 45   ° C

T p e d r i s c o s = 15   ° C

k a s f a l t o = 0.06   W / m K

Agora botando isso em um desenho temos:

Entenda assentamento como aquilo que está na base, então na base do asfalto está os pedriscos.

Passo 2

E como estamos interessados na taxa de transferência de calor que vai do asfalto até os pedriscos nós temos:

Q ˙ = k A Δ T Δ x

Onde a transmissão de calor vai de onde tem mais temperatura (asfalto) para o de menor temperatura que são os pedriscos e como queremos saber a transferência para os pedriscos então o sinal da transferência é positivo (pois é a transferência do asfalto o nosso interesse). Então o calor será de:

Q ˙ = 0.06   W m K ⋅ 50   m 2 ⋅ 45 - 15 [ Δ C ] 50 × 10 - 3 [ m ]

Como a variação de temperatura em Celsius é igual a variação em Kelvin então podemos cortar as duas medidas.

Q ˙ = 1800   W

Resposta

Q ˙ = 1800   W

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