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Transferência de Calor

Colégio Objetivo
Um aparelho de ar condicionado deve manter uma sala de reunião de 15 m de comprimento, 6 m de largura e 3 m de altura a uma temperatura de 20 °C. As paredes da sala, com 15 cm de espessura, são feitas com tijolos vermelhos (k = 0,6 W/ mK) e as áreas das janelas presentes na sala são desprezíveis. A face externa da parede está a 40 em um dia de verão. Desprezando as trocas de calor que ocorrem entre piso e teto, os quais estão bem isolados, fluxo de calor que deve ser removido da sala será igual a:
10080 W
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anteontem

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anteontem

Para calcular o fluxo de calor que deve ser removido da sala, podemos usar a lei de Fourier para condução de calor. A fórmula é: \[ Q = \frac{k \cdot A \cdot \Delta T}{d} \] onde: - \( Q \) é o fluxo de calor (em Watts), - \( k \) é a condutividade térmica do material (em W/m·K), - \( A \) é a área da parede (em m²), - \( \Delta T \) é a diferença de temperatura (em K ou °C), - \( d \) é a espessura da parede (em m). 1. Calculando a área das paredes: - A sala tem 2 paredes de 15 m e 2 paredes de 6 m. - Área total das paredes = 2 * (15 m * 3 m) + 2 * (6 m * 3 m) = 90 m² + 36 m² = 126 m². 2. Calculando a diferença de temperatura: - Temperatura interna = 20 °C, - Temperatura externa = 40 °C, - \( \Delta T = 40 °C - 20 °C = 20 °C \). 3. Espessura da parede: - Espessura \( d = 0,15 \) m (15 cm). 4. Substituindo os valores na fórmula: - \( k = 0,6 \) W/m·K, - \( A = 126 \) m², - \( \Delta T = 20 \) K, - \( d = 0,15 \) m. \[ Q = \frac{0,6 \cdot 126 \cdot 20}{0,15} \] Calculando: \[ Q = \frac{1512}{0,15} = 10080 \, W \] Portanto, o fluxo de calor que deve ser removido da sala é igual a 10080 W. A resposta correta é 10080 W.

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