Considere-se uma barra de aço com 10 cm de comprimento, 6 c...

• Primeiro utiliza-se Q1+Q2=0. Onde representa-se cada extremidade da barra de aço com suas temperaturas e a condutividade térmica do aço que vale 1,1 × 10 kcal ∙ m ∙ ℃ ∙ s na Fórmula: Q=m.c.Δt. Lembrando que a massa é constante.
• Chega-se ao resultado de Tf: 75° C.
• Usa-se novamente a fórmula Q=m.c.Δt, usando a temperatura já em equilíbrio e a condutividade térmica do aço. Q= 0,825J, multiplica por 4: Q:3,3 cal.
• O valor do fluxo de calor na barra é P:Q/Δt, onde 3,3cal/1s= 3,3cals/s.

Alternativa B: superior ou igual a 1 cal/s e inferior a 10 cal/s.

A resposta do Adriano apesar de chegar no valor da alternativa correta, não é o modo que deve resolver uma questão que envolve o fenômeno de condução. Na condução deve-se utilizar a Lei de Fourier e não a equação de calor sensível como utilizada pelo colega.

O primeiro passo é igualar os fluxos de calor para obter a temperatura na qual o estado estacionário é alcançado.

Q1 = Q2

K .A.dT/L = K.A.dT/L (como trata-se da mesma barra podemos cancelar os valor de K, A e L)

Substituindo as temperaturas temos que a temperatura no "equilíbrio térmico" é igual a 75ºC.

Agora é só utilizar novamente a Lei de Fourier para ambos os extremos da barra

Considere K = 1,1x10^-2x10^3= 11(pois está em Kcal e precisamos calcular em cal) e A = 6 cm² = 6x10^-4 m²

Q1 = K.A.dT/L = 11 x 6x10^-4 x (75 - 20) / 0,1 = 3,63 cal/s

Q2 = K.A.dT/L = 11 x 6x10^-4 x (130 - 75) / 0,1 = 3,63 cal/s

Logo, o fluxo de calor total na barra é igual a soma dos fluxos de calor determinado por cada extremidade Q = 7,26 cal/s

Letra B