Considere uma barra cilíndrica de aço, de comprimento 50 cm, diâmetro 2 cm e condutividade térmica de 55 W/m.K. Uma extremidade desta barra está li...

Para determinar a perda de calor da barra para o ar ambiente, podemos utilizar a equação da Lei de Fourier: Q = k*A*(T1-T2)/L Onde: Q = quantidade de calor perdida (W) k = condutividade térmica do material (W/m.K) A = área da seção transversal da barra (m²) T1 = temperatura da superfície quente (ºC) T2 = temperatura da superfície fria (ºC) L = comprimento da barra (m) Para calcular a área da seção transversal da barra, podemos utilizar a fórmula da área do círculo: A = π*(d/2)² Onde: d = diâmetro da barra (m) Substituindo os valores dados na equação da Lei de Fourier, temos: Q = 55*π*(0,02/2)²*(150-50)/0,5 Q = 6,85 W Para calcular a perda de calor da barra para o ar ambiente, precisamos considerar a transferência de calor por convecção. Podemos utilizar a equação: Q = h*A*(T1-Tamb) Onde: h = coeficiente de transferência de calor por convecção (W/m².K) Tamb = temperatura do ar ambiente (ºC) Substituindo os valores dados, temos: 6,85 = 15*A*(150-20) A = 0,00457 m² Substituindo o valor de A na equação da área do círculo, temos: A = π*(0,02/2)² A = 0,000314 m² Substituindo os valores na equação da perda de calor por convecção, temos: Q = 15*0,000314*(150-20) Q = 1,34 W Portanto, a perda de calor da barra para o ar ambiente é de 1,34 W.