- Um cubo de cobre e um cubo de alumínio, cada
um com 3,00
de aresta, são dispostos como mostrado
na figura abaixo. Determine: a) a resistência térmica de
cada cubo, b) a taxa de transferência de calor e c) a
temperatura na interface dos cubos. Considera a
condutividade térmica do cobre e alumínio como
401
/ . e 235
/ . , respectivamente.
um com 3,00
de aresta, são dispostos como mostrado
na figura abaixo. Determine: a) a resistência térmica de
cada cubo, b) a taxa de transferência de calor e c) a
temperatura na interface dos cubos. Considera a
condutividade térmica do cobre e alumínio como
401
/ . e 235
/ . , respectivamente.
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Resposta:
A resistência térmica (R) é dada pela fórmula:
R = L / (k * A)
Onde:
L é a espessura do material (no caso, a aresta do cubo);
k é a condutividade térmica do material;
A é a área de transferência de calor.
Para ambos os cubos, a espessura (L) é igual à aresta do cubo (3,00 cm). A área de transferência de calor (A) pode ser calculada como o produto da área da face em contato com o outro cubo por 2 (já que há duas faces em contato).
a) Resistência térmica de cada cubo:
Para o cubo de cobre:
R_cobre = 3,00 cm / (401 / (cm * °C) * A_cobre)
Para o cubo de alumínio:
R_alumínio = 3,00 cm / (235 / (cm * °C) * A_alumínio)
b) Taxa de transferência de calor:
A taxa de transferência de calor (Q) pode ser calculada usando a Lei de Fourier:
Q = (ΔT) / R
Onde ΔT é a diferença de temperatura entre os cubos e R é a resistência térmica.
c) Temperatura na interface dos cubos:
A temperatura na interface dos cubos pode ser encontrada usando a Lei de Fourier:
Q = k * A * ΔT / L
Onde Q é a taxa de transferência de calor, k é a condutividade térmica, A é a área de transferência de calor e L é a espessura do material.
Espero que isso possa ajudar a realizar os cálculos necessários. Se você puder fornecer mais informações ou detalhes sobre a figura, poderei fornecer um auxílio mais preciso.