Calcule a taxa de condução de calor atraves

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Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES 
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Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 20 – Calor e Primeira Lei da Termodinâmica 
1 
 
 
HALLIDAY, RESNICK, WALKER, FUNDAMENTOS DE FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE 
JANEIRO, 1996. 
 
 
FÍSICA 2 
 
 
CAPÍTULO 20 – CALOR E PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA 
 
53. Calcule a taxa de condução de calor através das seguintes portas de proteção contra o inverno, 
ambas com 2,0 m de altura e 0,75 m de largura. (a) Uma é feita com chapas de alumínio de 1,5 
mm de espessura e um vidro de janela de 3,0 mm de espessura que cobre 75% de sua superfície. 
(b) A segunda é feita inteiramente de pinho branco com 2,5 cm de espessura. Considere a queda 
de temperatura através de cada porta como sendo 33oC, e veja a Tabela 20-4. 
 
 (Pág. 201) 
Solução. 
(a) A área da parte de alumínio AAl corresponde a 30% da área total A = 1,5 m2, ou seja, AAl = 0,375 
m2, enquanto que a área correspondente ao vidro é Av = 1,125 m2. Logo: 
 v vAl AlAl v
Al v
k A Tk A TH H H
L L
∆∆
= + = + 
 
( )( )( )
( )
( )( )( )
( )
2 o 2 o
3 3
235 W/m.K 0,375 m 33 C 1,0 W/m.K 1,125 m 33 C
1,5 10 m 3,0 10 m
H
− −
= +
× ×
 
 ( ) ( )1.938.750 W 12.375 W 1.951.125 WH = + = 
 2,0 MWH ≈ 
(b) Neste caso, o cálculo é mais simples: 
Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES 
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Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 20 – Calor e Primeira Lei da Termodinâmica 
2 
 
( )( )( )
( )
2 o
p p
p
0,11 W/m.K 1,5 m 33 C
217,8 W
0,025 m
k A T
H
L
∆
= = = 
 220 WH ≈ 
Comparando-se as respostas dos itens (a) e (b), podemos verificar a grande vantagem de se usar 
portas de madeira contribuir com o isolamento térmico de uma casa, tanto no inverno como no 
verão.