Gabarito disponível
As superfícies internas das paredes de uma câmara frigorífica são mantidas a -20 °C, enquanto a temperatura da superfície externa é 30 °C. As paredes são planas, constituídas de material homogêneo e medem 20 cm de espessura com condutividade térmica de 0,6 kcal(h m °C). Calcule a quantidade de calor transferido do ambiente externo para o interior da câmara frigorífica para cada metro quadrado de superfície de parede por hora, considerando a condução de calor unidimensional em regime permanente e desprezível o efeito dos cantos onde as paredes se encontram. Sabendo que o calor transmitido por condução, por unidade de tempo, através de um material homogêneo, é dado pela equação qκ = A.κ/L . (Tq − Tf), assinale a opção correta.
Dados: A = Área, k = Condutividade térmica, L = espessura, Tq = Temperatura do lado quente, Tf = Temperatura do lado frio e qκ = calor transmitido por condução, por unidade de tempo.
Dados: A = Área, k = Condutividade térmica, L = espessura, Tq = Temperatura do lado quente, Tf = Temperatura do lado frio e qκ = calor transmitido por condução, por unidade de tempo.
Resolução comentada
q/A = 150 kcal/h·m².
q/A = k·(Tq − Tf)/L = 0,6 · (30 − (−20))/0,2 = 0,6 · 50/0,2 = 150 kcal/h·m². É a alternativa E.
Análise das alternativas
A, B, C e D) Erradas: não correspondem ao cálculo, que é 0,6 × 50 ÷ 0,2 = 150. Os valores indicados resultam de erro na diferença de temperatura ou na espessura.
Referência: Transferência de Calor – Lei de Fourier, parede plana
Resolução comentada do VaiConcursos.