Uma placa de cobre de 25.0 cm de comprimento e 90.0 cm de sucção é usada para conduzir calor. Se us extremidade quente e fria da placa estiverem a 125°C e 10.0°C respetivamente e a condução for em regime estacionário, qual será a taxa de condução de calor através da placa? Dados: kc - 401 w m C
Respostas
Resposta:
Explicação:
Considere a placa da figura. Suponha que L = 25cm, A = 90cm² e que o material
é cobre. Se Tq = 125 °C, Tf = 10 °C e um regime estacionário é atingido, determine
a taxa de condução de calor através da placa.
valor do coeficiente de condutibilidade do cobre (k) É 401W/m.K
φ = k.A.∆T/e
φ = 401.(90.10^-4).(125 - 10)/0,25
φ = 4,14.401
φ = 1,66 kJ/s
A taxa de transferência de calor por condução é calculada considerando o comprimento da placa, área da placa, condutividade térmica e a diferença de temperatura entre as extremidades da placa. Com base nisso, temos que a taxa de condução de calor através da placa será de 1660 W ou 1,6 kW.
Como calculamos a taxa de transferência de calor por condução?
A taxa de transferência de calor por condução (q) é calculada por:
q = k A ΔT / L
No qual: k é a condutividade térmica, A é a área da seção, L é o comprimento e ΔT é a diferença de temperatura entre as extremidades.
No exercício temos que:
- k = 401 W/m.ºC
- L = 25 cm = 0,25 m
- A = 90 cm² =
- ΔT = 125 -10 = 115 ºC
Substituindo na equação da taxa de transferência de calor por condução, temos que:
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