Enunciado

Compare e contraste a capacidade térmica ρ c p do tijolo comum, do aço carbono, do óleo de motor, da água e do solo. Qual material permite a maior quantidade de armazenamento de energia por unidade de volume? Qual material você esperaria ter o menor custo por unidade de capacidade térmica? Use as propriedades a 300   K .

Passo 1

Nessa questão nós temos cinco materiais a 300 K . Onde queremos encontrar suas capacidades térmicas, saber qual material possui o maior armazenamento de energia por unidade de volume e qual tem o menor custo por unidade de capacidade térmica.

Para fazer essas análises, vamos precisar recorrer as Tabelas A.3 e A.5:

O armazenamento de energia térmica refere-se a energia sensível ou latente. A mudança na energia sensível por unidade de volume devido a uma mudança de temperatura ∆ T é igual a ρ c p ∆ T . Assim, para uma determinada mudança de temperatura, os valores da capacidade de calor na tabela acima indicam a quantidade relativa de energia sensível que pode ser armazenada no material.

Passo 2

Dos materiais considerados, a água tem a maior capacidade de armazenamento de energia sensível de acordo com a tabela anterior. Então, concluímos que a água tem o menor custo por unidade de capacidade térmica dos materiais considerados.

Resposta

Para ambas as respostas, a água.

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

67 – Considere uma tubulação de vapor de comprimento L = 9m ,raio interno r 1 = 5c m , raio externo r 2 = 6c m e condutividade térmica k = 12,5 W m ⋅ ℃ ℃. O valor flui pelo tubo a uma temperatura médi
70 – Reconsidere o Prob. 2-69. Usando a relação obtida para a variação de temperatura no contêiner, trace a temperatura como função do raio r no intervalo de r = r 1 a r = r 2 e discuta os resultados.
68 – Um contêiner esférico de raio interno r 1 = 2m , raio externo r 2 = 2,1m e condutividade térmica k = 30 W m ⋅ K é preenchido com água fria a 0℃ ℃. C contêiner ganha calor por convecção do ar redo
69 – Em uma instalação de processamento de alimentos, um contêiner esférico de raio interno r 1 = 40c m , raio externo r 2 = 41c m e condutividade térmica k = 1,5 W m ⋅ K é usado para armazenar água q
Repita o Prob. 2-89 para um fio de manganês ( k = 7,8W / m ⋅ ° C ) .