Enunciado

Considere uma batata sendo assada em um forno mantido a uma temperatura constante. A temperatura da batata aumenta 5 ℃ durante o primeiro minuto. O aumento de temperatura durante o segundo minuto vai ser inferior, igual ou superior a 5 ℃ ? Por quê?

Passo 1

Fala galera!!

Podemos começar analisando o seguinte gráfico do livro:

Esse gráfico vem da seguinte equação:

T t - T ∞ T i - T ∞ = e - b t

Onde

b = h A ρ V c p

Podemos considerar no gráfico um corpo qualquer, vemos que sua temperatura se aproxima da temperatura do meio circundante assintoticamente e, portanto, muda rapidamente no início, mas muda lentamente conforme o tempo passa.

Passo 2

Agora, vamos imaginar um fluido quente contendo um corpo sólido, onde o corpo será cercado pelo fluido quente. A transferência de calor ocorre por convecção até o corpo e, consequentemente, por condução para dentro do corpo. Por exemplo, considere uma batata sendo assada no forno. Quando uma batata está sendo cozida em um forno é mantida em temperatura constante, o aumento da temperatura da batata durante o segundo minuto será menor do que  5 ℃ desde que a temperatura se aproxime da temperatura do meio circundante assintoticamente e, portanto, muda rapidamente em o começo, mas muda lentamente mais tarde.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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