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ID
1216537
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2014
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

O fundo de um recipiente é feito de uma placa metálica circular com raio de 8,0 cm e espessura de 6,2 mm. Ao se colocar água no recipiente, observa-se uma diferença de temperatura de 3,0 °C entre as superfícies interna e externa da placa, e essa diferença de temperatura é mantida constante.

Qual é a quantidade de calor, em J, que é conduzida através do fundo do recipiente em 2 s?

Dados
condutividade térmica da placa metálica = 60 W/ (m . K) π = 3,1

Alternativas
Comentários
  • Primeiro verificarmos os dados do problema, verificar as suas unidades e suas possiveis transformacoes adequadas para obter o correto valor do problema ao final dos calculos, atentando para as suas unidades de medidas.

    Se trata de conducao termica. Sempre  a Variacao da Temperatura sera', independentemente de quaisquer valor, sempre sera' de 3 graus Celcius. E pela escala Celsius comparada `a Kelvin sao graus de mesma dimensao, ou seja, e' de cem graus os seus valores....Portanto, 3 C Celsius = 3 K kelvin.

    A equacao que definira' a solucao e' dada por:  faça Lambda L por K...

     Q / tempo seg.= [ K * A (area m^2)* Variac. Temp.] / L comprimento em m^2


    Analizemos primeiro as unidades de medidas fundamentais para que possamos acertar desde ja' pra resolver numa vez certinho...

    entao :

    ( I )  A = Pi * R^2 = Pi *[0,08 m ]^2 = 64.10^-4 m^2  ;

    ( II)  L = 6,2 mm = 6,2 .10^-3 m  ou   62.10^-4 m

    Onde L lambda = 60 W/(m.K)  .........lembrando que  1 W = 1 J/s

    Temperatura em Kelvin sabemos, areas e espessuras definidas em metros, lembrar que temos que considerar que o resultado se dara' por um segundo ou dois segundos, resover como preferir, aqui resolverei por 1 s e o resultado multiplicarei por 2 e assim teremos a Quantidade final de calor por dois segundos.

    Q/dt =  { 60 [W/m.K]*Pi*64.10^-4 m^2 * 3 K } / 6,2.10^-3 m

    La' se vao todas as unidades de medidas e sobrando somente W potencia em watts.

    Fazendo Q1= 60 * Pi* (64/62).10^ (4-4)* 3 = 576 W......Q1 = 583 W  Para :

      Pi= 3,1 e Para 1 s .

    lembrando que 10^0 = 1..............10^-4 * 10^4 = 10^0 = 1

    Para 2 segundos : 2*576 = 1152 J  .......... Q2 = 1152 J joules