Num dia de inverno a temperatura no exterior de uma casa é de
, enquanto a temperatura no seu interior é de
, mantida por um sistema de aquecimento. Em um determinado cômodo da casa há uma janela cuja área mede
. O vidro da janela tem uma espessura de
e o seu coeficiente de condutividade térmica médio é de
. Calcule quanto calor em Joules o sistema de aquecimento precisa colocar no cômodo para compensar a perda de calor pela janela durante 1 minuto. Resposta com números inteiros.
Resposta:
Passo 1
O enunciado envolve condução de calor por uma janela, num regime estacionário. Precisamos usar a lei de Fourier para condução, que diz que a potência térmica (fluxo de calor por unidade de tempo) é
onde
é a condutividade térmica,
a área,
a diferença de temperatura e
a espessura.
Passo 2
Listamos e convertemos os dados para o SI:
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Passo 3
Aplicando a lei de Fourier:
Passo 4
Para compensar em 1 minuto (
s), calculamos a energia
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