Enunciado

Uma das extremidades de uma barra metálica isolada é mantida a 100,0 ºC, e a outra extremidade é mantida a 0,0 ºC por uma mistura de gelo e água. A barra tem 60,0 cm de comprimento e uma seção reta com área igual a 1,25 cm2. O calor conduzido pela barra produz a fusão de 8,50 g de gelo em 10,0 min. Ache a condutividade térmica k do metal

Passo 1

Para uma transição de fase de fusão, Q = m L f . A taxa de condução de calor é Q t = k A T H - T C L

Para a água, L f = 3.34 ∙ 10 5 J k g

Passo 2

Q = m L f = 8.50 ∙ 10 - 3 3.34 ∙ 10 5 = 2.84 ∙ 10 3   J

Q t = 2.84 ∙ 10 3 600 = 4.73   W

k = Q t L A T H - T C = 4.73 0.600 1.25 ∙ 10 - 4 100 = 227 w m ∙ K

Resposta

227 w m ∙ k

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