Questão 15595

UFPB 2011

Física

(Ufpb 2011) Em uma fábrica, utiliza-se uma barra de alumínio de 80 cm² de seção reta e 20 cm de comprimento, para manter constante a temperatura de uma máquina em operação. Uma das extremidades da barra é colocada em contato com a máquina que opera à temperatura constante de 400 ^oC, enquanto a outra extremidade está em contato com uma barra de gelo na sua temperatura de fusão.
Sabendo que o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g, que o coeficiente de condutibilidade térmica do alumínio é de 0,5 cal/s.cm.^oC e desprezando as trocas de calor do sistema máquina-gelo com o meio ambiente, é correto afirmar que o tempo necessário para derreter 500 g de gelo é:

10 s.

20 s.

30 s.

40 s.

50 s.

Gabarito:

50 s.

Resolução:

$phi = frac{KA (T_{1} - T_{2})}{L}$

$[phi] = frac{frac{cal}{s cdot cm cdot ^{circ}C} cdot cm^{2} cdot ^{circ}C}{cm} = frac{cal}{s}$

Não é necessário fazer conversões, portanto:

$phi = frac{0,5 cdot 80 cdot (400-0)}{20} = 800 cal/s$

$Q = mL = 500 cdot 80 = 40000 cal$

$phi = frac{Q}{Delta t} Rightarrow Delta t = frac{40000}{800}$

$Delta t = frac{400}{8} = 50 s$

Alternativa E.

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