A Fig. P1.55 mostra um sistema que consiste em uma barra cilíndrica de cobre isolada em sua superfície lateral, enquanto suas extremidades estão em contato com paredes quentes e frias nas temperaturas de 1000°R (282,4°C) e 500°R (4,6°C), respectivamente.

(a) Esboce a variação de temperatura com a posição x ao longo da barra.

(b) A barra está em equilíbrio? Explique.

O enunciado nos dá alguns parâmetros:

• Temperatura parede quente:
• Temperatura parede fria:
• Barra de cobre isolada

Com todos os parâmetros anotados, vamos seguir para os próximos passos.

a) A difusividade térmica do cobre (e muitos outros metais), que pode ser entendido como a taxa com que o calor dispersa por uma substância, é definido por termos constantes.

Então, a variação de temperatura em relação a posição da barra é linear

b) Equilíbrio térmico é definido como o estado em que todas as partes do sistema são a mesma temperatura. Nesse momento, a barra não tem uma temperatura constante, logo ela não está em equilíbrio.