(DISSERTATIVA, Dif.2) Um painel elétrico apresenta temperatura de superfície T_s = 95 °C; temperatura ambiente…

Questão

(DISSERTATIVA, Dif.2) Um painel elétrico apresenta temperatura de superfície T_s = 95 °C; temperatura ambiente T_a = 25 °C. A superfície efetiva tem área A = 0,10 m², espessura da chapa L = 0,010 m e condutividade térmica do material k = 15 W/(m·K). Calcule o fluxo de calor por condução e escreva um texto para dois públicos: (a) público leigo — risco imediato e medidas simples; (b) técnico — interpretação dos resultados, causas prováveis e ações corretivas. Use q? = k·A·?T / L (q? em W, ?T em K).

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Cálculo (técnico breve): ?T = T_s - T_a = 70 K. q? = k·A·?T / L = 15·0,10·70 / 0,010 = (1,5·70)/0,01 = 105/0,01 = 1,05×10^4 W ˜ 1,05×10^4 W (fluxo de calor por condução). Interpretação técnica: esse valor indica forte transferência de potência térmica pela chapa; tal fluxo sugere presença de fonte interna significativa ou isolamento insuficiente. Risco e recomendações para público leigo: explicar em termos simples — superfície a 95 °C pode causar queimadura por contato (temperaturas acima de ˜50 °C já são perigosas); não tocar, manter distância e desligar a instalação até avaliação; colocar aviso visível e barreiras físicas. Orientação técnica: verificar carga elétrica interna, conexões soltas, componentes aquecendo; medir temperatura interna e corrente; aumentar isolamento térmico (material com k menor ou maior espessura), reduzir potência ou melhorar ventilação; instalar sensores de temperatura e dispositivos de proteção térmica. Comunicação: para leigos use frases curtas, números-chave (95 °C ? risco), instruções de ação imediata; para técnicos inclua fórmulas (q? = kA?T/L), valores numéricos, tolerâncias e procedimentos de diagnóstico e mitigação.

Explicação

O cálculo do fluxo de calor por condução utiliza a fórmula apropriada, considerando as temperaturas, área, espessura e condutividade do material, resultando em um valor que indica a intensidade da transferência de calor. A comunicação é adaptada para dois públicos distintos, abordando o risco de queimaduras de forma acessível para leigos e apresentando uma análise técnica detalhada para profissionais. Essa abordagem garante que ambos os públicos compreendam a situação e as medidas necessárias de forma clara e eficaz.

Raio-X da questão

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