Calorimetria

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Calorimetria

Mensagem por joaowin3 em Sex Dez 25 2015, 00:32

Numa sauna, para separar a sala de banho do escritório, usou-se
uma parede de tijolos com 12 cm de espessura. A parede foi revestida
do lado mais quente com uma camada de madeira com 6 cm de espessura
e, do lado mais frio, com uma camada de cortiça com 3 cm de
espessura. A temperatura da sauna é mantida a 70 °C, enquanto a do
ambiente do escritório, a 20 °C. Determine as temperaturas nos pontos
de separação madeira/tijolo e tijolo/cortiça, após ser estabelecido o
regime permanente.
Dados: Kmadeira = 2 · 10–4 cal/s cm °C;
Ktijolo = 15 · 10–4 cal/s cm °C;
Kcortiça = 1 · 10–4 cal/s cm °C.

E por que as áreas são as mesmas? 

R: 42° C
    48° C
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Re: Calorimetria

Mensagem por Elcioschin em Sex Dez 25 2015, 11:43

φ = k.A.∆T/e ---> φ é constante ao longo de toda a parede (incluindo madeira e cortiça)

As áreas da parede de tijolo, da "parede" de madeira e" da "parede" de cortiça são as mesmas, pois uma cobre a outra.

Sejam T e T' as temperaturas nas faces madeira/tijolo e cortiça/tijolo, respectivamente

Madeira ----> φ = 2.10-4.A.(70 - T)/6 ---> φ = (70 - T).A.10-4/3

Cortiça ----> φ = 1.10-4.A.(T' - 20)/3 ---> φ = (T' - 20).A.10-4/3

Tijolo ----> φ = 15.10-4.A.(T - T')/12 ---> φ = (T - T').A.5.10-4/4

Iguale a primeira com a segunda calcule T' = f(T). Depois substitua na terceira e calcule T e depois T'
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Re: Calorimetria

Mensagem por joaowin3 em Sex Dez 25 2015, 14:02

Obrigado Elcioschin, porém, desculpa qualquer coisa, eu ainda não consegui compreender de o porquê das áreas serem as mesmas, já que as espessuras são diferentes.
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Re: Calorimetria

Mensagem por Elcioschin em Sab Dez 26 2015, 12:16

A área de uma parede NÃO depende da sua espessura: depende apenas da sua largura e sua altura!!!!

Pegue dois livros iguais com capas de 15 x 20 cm --> S = 300 cm², e una ambos pelas capas, na posição vertical.

A capa à esquerda do livro esquerdo tem 300 cm². Idem para a capa direita do livro direito.

Qual você acha que é a área da superfície de separação entre as duas capas em contato?
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Re: Calorimetria

Mensagem por joaowin3 em Sab Dez 26 2015, 13:45

AH, eu tava confundindo área com volume, que erro esse meu, obrigado!
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Re: Calorimetria

Mensagem por Victorbulhão em Ter Abr 11 2017, 19:45

Elcioschin escreveu:φ = k.A.∆T/e ---> φ é constante ao longo de toda a parede (incluindo madeira e cortiça)

As áreas da parede de tijolo, da "parede" de madeira e" da "parede" de cortiça são as mesmas, pois uma cobre a outra.

Sejam T e T' as temperaturas nas faces madeira/tijolo e cortiça/tijolo, respectivamente

Madeira ----> φ = 2.10-4.A.(70 - T)/6 ---> φ = (70 - T).A.10-4/3

Cortiça  ----> φ = 1.10-4.A.(T' - 20)/3 ---> φ = (T' - 20).A.10-4/3

Tijolo  ----> φ = 15.10-4.A.(T - T')/12 ---> φ = (T - T').A.5.10-4/4

Iguale a primeira com a segunda  calcule T' = f(T). Depois substitua na terceira e calcule T e depois T'
Não consegui entender muito bem essa questão, pode terminar de responder? eu travei na última parte
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Re: Calorimetria

Mensagem por Elcioschin em Qua Abr 12 2017, 14:55

Faltou apenas fazer as contas. Isto eu não pretendo fazer por você.

Agora, se você não entendeu o porquê das fórmulas e considerações, sugiro dar uma estudada na teoria sobre o assunto:

Propagação de Calor
Condução térmica
Fluxo térmico
Coeficiente de condutibilidade térmica
Lei da Condução térmica (Lei de Fourier) 
Aplicações da Condução térmica
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Re: Calorimetria

Mensagem por IsaacR2 em Ter Ago 01 2017, 19:55

A temperatura entre madeira/tijolo não deve ser maior que a  tijolo/cortiça? porque o gabarito está ao contrário. E na minha resolução também achei as respostas como T(madeira/tijolo) = 48 e T(tijolo/cortiça) = 42. Será que o gabarito está errado?
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Re: Calorimetria

Mensagem por Elcioschin em Ter Ago 01 2017, 21:50

Com certeza absoluta devemos ter T > T'
O gabarito está invertido
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