Uma panela de alumínio tem paredes comprimento de 0,5 m e área de 7 metros ao quadrado. Calcule o calor transmitido, a cada segundo, pelas paredes laterais quando essa panela contém água a 10 ºC e é colocada em um ambiente que está a 120 ºC. ( Dado: KAl = 220 W/m. K.) *
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Olá Vitor.
O calor transmitido pode ser calculado pela equação: q= K. (T1-T2) . A/L
Onde K é a constante de condutividade térmica. K = 220 W/m.K. É importante perceber que a resposta deve ser dada em W = J/s.
É importante lembrar que a transferência de calor sempre ocorre do lugar mais quente para o mais frio. Então, na equação T1 deve ser a maior temperatura e T2 a menor.
Logo, T1= 120 ºC e T2 = 10 ºC.
Converta para Kelvin, devido à unidade da constante. T1=120+273 = 393 K e T2=10+273=283 K. Perceba que a diferença entre as temperaturas em Kelvin e ºC é a mesma. Logo, quando for usar diferenças de temperatura, tanto faz usar Kelvin ou ºC. OBS.: Isso não se aplica a outras unidades como ºF.
A razão A/L corresponde a divisão da área pelo comprimento da superfície de troca térmica, resultando na espessura da panela. Observe que a unidade de K é W/m.k. Como você quer a resposta em W, você deve anular a unidade de metro e a unidade kelvin. Ao multiplicar A/L e (T1-T2) você consegue isso. Utilize isso como dica. Anule as unidades das constantes para chegar na unidade que você quer.
COm isso, q=(220 w/m.k) . (120-10) . 7m²/0,5m = 338.800 W = 338,8 kW.
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