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Exercícios Resolvidos de Condução de Calor

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Enunciado

Dois cilindros longos, finos, sólidos e idênticos são utilizados para conduzir calor de um reservatório quente para outro frio. Sabendo que na configuração à esquerda (na figura abaixo) a taxa de transferência de calor é H 0 , qual o valor da taxa de transferência de calor para a configuração da direita?

a   4 H 0

b   2 H 0

c   H 0 / 2

d   16 H 0

e   8 H 0

Passo 1

Bom, a taxa de transferência de calo de um condutor é dada por:

H = k A ∆ T l

Então vamos considerar que H 1 vale:

H 0 = k A 0 ∆ T l 0

Onde l 0 é a soma do comprimento das duas barras

Passo 2

Bom, como o enunciado disse que as barras são idênticas, então:

l 2 = l 0 2

Onde l 2 representa o comprimento do condutor na figura da direita.

Além de termos diminuído o comprimento pela metade, ainda dobramos a área, certo(podemos notar isso de acordo com a figura do enunciado)?

A 2 = 2 . A 0

Assim, substituindo na fórmula de condução:

H 2 = k 2 A 0 ∆ T l 0 2

H 2 = 4 k A 0 ∆ T l 0

H 2 = 4 H 1

Resposta

Alternativa a

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