Um grande tanque cilindrico de agua com um fundo de

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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 
 
55. Um grande tanque cilíndrico de água com um fundo de 1,7 m de diâmetro é feito de ferro 
galvanizado de 5,2 mm de espessura. Quando a água esquenta, o aquecedor a gás embaixo 
mantém a diferença de temperatura entre as superfícies superior e inferior, da chapa do fundo, 
em 2,3oC. Quanto calor é conduzido através dessa placa em 5,0 min? (O ferro tem 
condutividade térmica igual a 67 W/m. K.) 
 (Pág. 201) 
Solução. 
Primeiro vamos calcular a taxa de transferência de calor através da placa: 
 
( ) ( ) ( )
( )
2
o1,7 m67 W/m.K 2,3 C
2
67.264,67 W
0,0052 m
kA TH
L
π
 
 
∆  = = =  
Se a taxa instantânea de transferência for igual à taxa média, pode-se dizer que: 
 dQ QH
dt t
= =
∆
 
 ( )( )67.264,67 W 300 s 20.179.401,1 JQ H t= ∆ = =  
 72,0 10 JQ ≈ ×