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Uma parede externa de um forno se encontra a temperatura T1 = 297 K. A parede tem uma espessura L = 3 mm e uma condutividade térmica k = 0,3 W/(m·K). A parede tem uma área superficial A = 1,8 m².
Se a temperatura da parede interna T2 = 308 K, qual é o fluxo de calor e a taxa de calor perdida ao ambiente externo?
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anteontem

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Vamos resolver passo a passo o problema de condução de calor pela parede do forno. Dados: - Temperatura interna, T2 = 308 K - Temperatura externa, T1 = 297 K - Espessura da parede, L = 3 mm = 0,003 m - Condutividade térmica, k = 0,3 W/(m·K) - Área da parede, A = 1,8 m² --- Passo 1: Calcular o fluxo de calor por unidade de área (fluxo de calor por metro quadrado) A fórmula da condução de calor em regime estacionário é: \[ q = -k \frac{dT}{dx} \] Como a temperatura varia linearmente na parede, podemos usar: \[ q = k \frac{T_2 - T_1}{L} \] Substituindo: \[ q = 0,3 \times \frac{308 - 297}{0,003} = 0,3 \times \frac{11}{0,003} = 0,3 \times 3666,67 = 1100 \, W/m^2 \] --- Passo 2: Calcular a taxa total de calor perdida (Q) Multiplicando o fluxo de calor pela área: \[ Q = q \times A = 1100 \times 1,8 = 1980 \, W \] --- Resposta final: - Fluxo de calor por unidade de área: 1100 W/m² - Taxa total de calor perdida ao ambiente externo: 1980 W (ou 1,98 kW) Se precisar de mais ajuda, é só chamar!

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