Questão 3574
(Unicamp 2007) Nas regiões mais frias do planeta, camadas de gelo podem se formar rapidamente sobre um volume de água a céu aberto. A figura a seguir mostra um tanque cilíndrico de água cuja área da base é A = 2,0 m2, havendo uma camada de gelo de espessura L na superfície da água. O ar em contato com o gelo está a uma temperatura Tar = - 10 oC, enquanto a temperatura da água em contato com o gelo é Tag = 0,0 oC.
O calor é conduzido da água ao ar através do gelo. O fluxo de calor Φ cal, definido como a quantidade de calor conduzido por unidade de tempo, é dado por Φcal = kA (Tag - Tar)/L, onde k = 4,0 × 10-3 cal/(s.cm.oC) é a condutividade térmica do gelo. Qual é o fluxo de calor Φcal quando L = 5,0 cm?
1,6 x 102 cal/s.
3,2 x 102 cal/s.
1,6 x 103 cal/s.
1,6 x 101 cal/s.
Gabarito:
1,6 x 102 cal/s.
Resolução:
Primeiramente temos de usar as devidas unidades para as grandezas, como por exemplo passa o k de cal/(s.cm.oC) para cal/(s.m.oC). E a espessura do gelo de cm para m.
Agora é só jogar na equação: