Uma barra é composta por dois diferentes materiais, A e B, cada um com comprimento 0,5L.A condutividade térmica do Material A é a metade da condutividade do Material B, isto é, k A / k B = 0,5 . Esboce as distribuições, em estado estacionário, de temperaturas e fluxos térmicos, T ( x ) e q x ' ' ( x ) , respectivamente. Considere propriedades constantes e que não há geração nos dois materiais.

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 6

Uma barra é composta por dois diferentes materiais, A e B, cada um com comprimento 0,5L.

A condutividade térmica do Material A é a metade da condutividade do Material B, isto é, . Esboce as distribuições, em estado estacionário, de temperaturas e fluxos térmicos, e respectivamente. Considere propriedades constantes e que não há geração nos dois materiais.

Passo 1

Beleza galerinha, vamos lá! Da Equação 2.19 para condução em estado estável, unidimensional, com propriedades constantes e sem geração interna de calor,

Passo 2

A partir destas equações sabemos que o fluxo de calor é constante e o gradiente de temperatura é inversamente proporcional a . Assim, com , podemos esboçar as distribuições de temperatura e fluxo de calor como mostrado abaixo:

Note a descontinuidade na inclinação da distribuição de temperatura em . O fluxo de calor constante está no sentido x negativo. Uma descontinuidade na distribuição de temperatura pode ocorrer em , devido à união de materiais diferentes. As resistências de contacto térmico devem ser abordadas no Capítulo 3.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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