Enunciado

Considere uma condução de calor permanente em uma parede plana cuja superfície esquerda (nó 0) é mantida a 40 ° C , enquanto a superfície direita (nó 8) é submetida a um fluxo de calor de 3000 W m 2 . Expresse a formulação de diferenças finitas dos nós de contorno 0 e 8 para o caso de não haver geração de calor. Obtenha também a formulação de diferenças finitas para a taxa de transferência de calor no contorno do lado esquerdo.

Passo 1

Eai pessoal, bom...note que nesse exercício ele nos dá algumas informações importantes como a temperatura da superfície esquerda T 0 = 40 e na superfície direita ela recebe um fluxo de calor de 3000 W m 2 .

Passo 2

Agora, se aplicarmos um balanço de energia no lado do fluxo no nó 8 teremos a seguinte equação:

k A T 7 - T 8 ∆ x + q ˙ 0 A = 0

Onde q ˙ 0 A = 3000 W m 2 .

No nó 0 nossa equação equivale a temperatura da parede:

T 0 = 40 ° C

No lado esquerdo entre o nó 0 e 1, temos:

Q   ̇ L a d o   e s q u e r d o ˙ + k A T 1 - T 0 ∆ x = 0

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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