Ed
ano passado
Para resolver essa questão, precisamos entender a relação entre a condutividade térmica, a diferença de temperatura e o fluxo de calor. A lei de Fourier para condução de calor nos diz que o fluxo de calor \( Q' \) é proporcional à condutividade térmica \( k \), à área \( A \), e à diferença de temperatura \( \Delta T \), e inversamente proporcional à espessura \( \Delta L \): \[ Q' = \frac{k \cdot A \cdot \Delta T}{\Delta L} \] Se o novo material tem apenas 40% da condutividade térmica do material original, podemos expressar isso como: \[ k_{novo} = 0,4 \cdot k_{original} \] Para manter o mesmo fluxo de calor \( Q' \), a nova diferença de temperatura \( \Delta T_{novo} \) deve ser ajustada. Assim, podemos igualar as duas expressões de fluxo de calor: \[ Q' = \frac{k_{original} \cdot A \cdot \Delta T_{0}}{\Delta L_{0}} = \frac{0,4 \cdot k_{original} \cdot A \cdot \Delta T_{novo}}{\Delta L_{0}} \] Cancelando \( k_{original} \) e \( A \) e rearranjando a equação, temos: \[ \Delta T_{0} = 0,4 \cdot \Delta T_{novo} \] Portanto, a nova diferença de temperatura será: \[ \Delta T_{novo} = \frac{\Delta T_{0}}{0,4} = 2,5 \Delta T_{0} \] Assim, a alternativa correta é: (E) 2,5 T0.
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Ed
há 2 anos
Analisando a situação apresentada na questão, temos um bloco de material homogêneo e isotrópico com uma diferença de temperatura entre suas superfícies, resultando em um fluxo de calor Q'0. Se substituirmos o material por outro com apenas 40% de sua condutividade térmica e mantivermos o mesmo fluxo de calor, precisamos determinar a nova diferença de temperatura. A condutividade térmica está diretamente relacionada à capacidade do material de conduzir calor. Se a condutividade térmica do novo material é 40% da condutividade do material original, significa que ele é menos eficiente em conduzir calor. Para manter o mesmo fluxo de calor com um material menos condutor, a diferença de temperatura entre as superfícies do bloco precisará ser maior. Portanto, a nova diferença de temperatura entre as superfícies do bloco será maior que a diferença original. Analisando as opções: (A) 0,4 ΔT0 - Menor que a diferença original. (B) 0,6 ΔT0 - Menor que a diferença original. (C) 1,0 ΔT0 - Corresponde à diferença original. (D) 1,4 ΔT0 - Maior que a diferença original. (E) 2,5 ΔT0 - Muito maior que a diferença original. Assim, a resposta correta é: (D) 1,4 ΔT0.
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