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EXERCÍCIOS SOBRE TRANSMISSÃO DE CALOR
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1. Uma placa de material isolante térmico tem 1 m de área de secção transversal e 8 cm de espessura. Calcule o fluxo de calor (ou corrente térmica) através desta placa, quando a diferença de temperatura entre as faces opostas é 100º C. coeficiente de condutibilidade do material = 2,0
2 o cal.cm/s.m . C
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2. Uma das extremidades de uma barra de cobre de 80 cm de comprimento e 10 cm de área da secção transversal está situada num banho de vapor de água em ebulição, sob pressão normal, e a outra extremidade numa mistura de gelo fundente e água. As perdas de calor pela superfície lateral da barra podem ser desprezadas. Determine:
a) A corrente térmica através da barra;
b) A quantidade de calor que atravessa uma secção da barra em 5,0 min;
c) A temperatura θ’ num ponto situado a 20 cm da extremidade mais quente;
d) Esboce o gráfico da temperatura θ ao longo da barra. o Dado: coeficiente de condutibilidade térmica = 0,96 cal/s.cm. C
3. Duas barras cilíndricas de mesma secção transversal (S), de comprimentos L1 e L2 e coeficientes de condutibilidade térmica C1 e C2, respectivamente, são emendadas de modo a construir uma única barra metálica cilíndrica. Mantendo as extremidades destas às temperaturas θ1 e θ2 (θ1< θ2):
a) Determine a temperatura θ’ da emenda.
b) Determine o coeficiente de condutibilidade térmica (C) da barra resultante.
c) Construa o gráfico da temperatura θ em função da posição ao longo da barra resultante. o o
Dados: L1 = 40 cm; L2 = 60 cm; C1 = 0,10 cal/s.cm. C; C2 = 0,20 cal/s.cm. C; θ1 = 10º C; θ2 =
90º C
4. A figura mostra uma barra metálica de secção transversal retangular. Suponha que 10 cal fluam em regime estacionário através da barra, de um extremo para outro, em 2 minutos.
Sem seguida, a barra é cortada ao meio no sentido transversal e os dois pedaços são soldados como representa a figura II.
Determine o tempo necessário para que 10 cal fluam entre os extremos da barra