Calcule a quantidade de calor por unidade de tempo transferida do ambiente para o aquário por condução através das paredes do aquário (em Watts).

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício que pede para calcular a quantidade de calor por unidade de tempo que passa do ambiente para o aquário através das paredes por condução. Isso está relacionado à transferência de calor por condução, um conceito da termologia. Para resolver, vamos precisar saber a condutividade térmica das paredes, a área das paredes do aquário, a diferença de temperatura entre o ambiente e o aquário, e a espessura das paredes.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a fórmula que usamos para calcular o calor transferido por condução. A equação básica é:
Qt = k cdot A cdot De
Onde:
  • é a quantidade de calor por unidade de tempo (em Watts, W).
  • é a condutividade térmica do material das paredes (em W/m·K).
  • é a área das paredes através das quais o calor está sendo transferido (em metros quadrados, m²).
  • é a diferença de temperatura entre o ambiente e o interior do aquário (em Kelvin, K).
  • é a espessura das paredes do aquário (em metros, m).

Passo 3

Vamos definir cada uma dessas variáveis:
  • Condutividade Térmica ( ): Indica o quão bem o material conduz calor. Materiais com alta condutividade elétrica, como metais, geralmente têm alta condutividade térmica.
  • Área ( ): É a superfície através da qual o calor está passando. No caso do aquário, seria a área total das paredes.
  • Diferença de Temperatura ( ): É a diferença entre a temperatura do ambiente externo e a temperatura dentro do aquário.
  • Espessura ( ): É a distância que o calor precisa percorrer através das paredes do aquário.

Passo 4

Agora, substituímos os valores conhecidos na fórmula. Supondo que já temos os valores de Qt = k cdot A cdot De, , e , a conta fica assim:

Passo 5

Finalmente, calculamos multiplicando , e , e depois dividindo pelo valor de . O resultado será a quantidade de calor transferida por unidade de tempo, medida em Watts (W).

Resposta

A quantidade de calor por unidade de tempo transferida do ambiente para o aquário por condução através das paredes é dada por:
Qt = k cdot A cdot De

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