Um recipiente consta de duas partes separadas por uma placa de zinco (
) com 10 mm de espessura, 20 cm de altura e 40 cm de largura. Num dos compartimentos há gelo a
e, através do outro, passa continuamente vapor de água à
. Sendo
o calor latente de fusão do gelo, determine a massa de gelo que se derrete em cada minuto. Resp: 18 kg
Passo 1
O enunciado descreve um recipiente dividido por uma placa de zinco, com gelo a
de um lado e vapor de água a
de outro. Precisamos calcular a taxa de calor que atravessa a placa por condução e depois usar esse calor para fundir o gelo. Vamos usar condução estacionária e calor latente:
Passo 2
Determinar as dimensões no sistema compatível com
:
- Espessura da placa:
. - Área da placa:
. - Diferença de temperatura:
.
Passo 3
Calcular a taxa de calor por segundo:
Passo 4
Converter para calor por minuto:
Passo 5
Usar o calor latente de fusão do gelo (
) para achar a massa derretida em 1 minuto:
Resposta
A massa de gelo que se derrete em cada minuto é
.