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.
a.
225 cal/m2
b.
275 cal/m2
c.
300 cal/m2
d.
200 cal/m2
e.
250 cal/m2
Para calcular a quantidade de calor transferida por unidade de área, podemos utilizar a Lei de Fourier, que relaciona a taxa de transferência de calor por condução com a área da parede, a diferença de temperatura e a condutividade térmica do material. Q/A = k * (T1 - T2) / d Onde: Q/A é a quantidade de calor transferida por unidade de área; k é a condutividade térmica do material; T1 é a temperatura interna do forno; T2 é a temperatura externa do forno; d é a espessura da parede. Substituindo os valores dados na questão, temos: Q/A = 0,15 * (1200 - 300) / 60 Q/A = 1,05 cal/m² Portanto, a alternativa correta é a letra A) 225 cal/m².
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