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Exercícios Resolvidos de Condução de Calor

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Enunciado

O bloco de material condutor térmico da figura abaixo tem a forma de um paralelepipedo de base quadrada de lado a e comprimento b . Este bloco é usado para conduzir calor entre dois reservatórios térmicos com temperaturas T 1 ≠ T 2 . Considere as duas configurações ( I )   e   ( I I ) em que o bloco pode ser usado, conforme mostrado na figura.

A razão entre as potências térmicas conduzidas para as configurações ( I )   e   ( I I ) , dada por P c o n d I / P c o n d I I   , vale:

  1. b a
  2. a b
  3. 2 a 2 b 2
  4. 2 b 2 a 2
  5. 2 a b
  6. a 2 b 2
  7. b a 2

Passo 1

Na primeira configuração:

P c o n d I = k A ∆ T L

A área, nesse caso, será:

A = a 2

E o comprimento:

L = b

Assim:

P c o n d I = k A ∆ T L = k a 2 ∆ T b

Passo 2

Na segunda configuração, o bloco está virado, assim:

P c o n d I I = k A ∆ T L

E:

A = a b

E:

L = a

Assim:

P c o n d I I = k A ∆ T L = k a b ∆ T a = k b ∆ T

Passo 3

Assim:

P c o n d I P c o n d I I = k a 2 ∆ T b k b ∆ T = a 2 b 2

Assim:

f)

Resposta

f)

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