A transferência de calor em fornos é um processo, que combina um conjunto de fenômenos. Entretanto, o equacionamento teórico deste sistema pode ser simplificado se lembrarmos que a transferência de calor através de uma parede sólida irá ocorrer, em geral, por condução. Considere um forno instalado em uma indústria de cimento, que opera com temperatura interna de 1200ºC e cuja parede possui espessura de 60 cm. Assinale a alternativa que apresenta a quantidade de calor transferida por unidade de área, sabendo que a temperatura externa é de 300ºC e a condutividade do material que compõe a parede desse forno é igual a 0,15 cal m⁻¹K⁻¹.
Para calcular a quantidade de calor transferida por unidade de área através da parede do forno, podemos utilizar a Lei de Fourier da condução de calor. Essa lei estabelece que a taxa de transferência de calor por condução através de uma parede sólida é diretamente proporcional à área da parede, à diferença de temperatura entre as superfícies interna e externa e à condutividade térmica do material que compõe a parede, e inversamente proporcional à espessura da parede. Assim, podemos calcular a quantidade de calor transferida por unidade de área (q/A) através da parede do forno utilizando a seguinte equação: q/A = k * (T1 - T2) / d Onde: - k é a condutividade térmica do material que compõe a parede (0,15 cal m⁻¹K⁻¹); - T1 é a temperatura interna do forno (1200ºC = 1473 K); - T2 é a temperatura externa do forno (300ºC = 573 K); - d é a espessura da parede do forno (60 cm = 0,6 m). Substituindo os valores na equação, temos: q/A = 0,15 * (1473 - 573) / 0,6 q/A = 219,6 cal/m² Portanto, a alternativa correta é a letra B) 219,6 cal/m².
Para escrever sua resposta aqui, entre ou crie uma conta
Compartilhar