Enunciado

Considere a condução de calor permanente unidimensional em uma parede plana composta que consiste de duas camadas, A e B , em perfeito contato na interface. A parede não envolve geração de calor. A rede nodal do meio consiste dos nós 0, 1 (na interface) e 2, com espaçamento nodal uniforme de ∆ x . Usando a abordagem do balanço de energia, obtenha a formulação de diferenças finitas desse problema para o caso de isolamento no contorno esquerdo (nó 0) e de radiação no contorno direito (nó 2), com emissividade ε e temperatura das superfícies envolventes de T c i r .

Passo 1

Vamos lá pessoal, primeira coisa que podemos fazer para nos ajudar a ter uma visualização é um esboço do problema...

Prontinho, agora basta aplicarmos o balanço de energia.

Passo 2

Aplicando o balanço de energia para o lado esquerdo no nó 0, onde o mesmo se encontra isolado:

k A T 1 - T 0 ∆ x = 0

T 1 = T 0

Agora para aplicarmos o balanço de energia entre a interface A e   B temos que considerar os materiais que são diferentes, ou seja, terá um k A e um k B :

k A A T 0 - T 1 ∆ x + k B A T 2 - T 1 ∆ x = 0

Por fim aplicando no lado direito em contato com o ambiente temos...

ε σ A T c i r 4 - T 2 4 + k B A T 1 - T 2 ∆ x = 0

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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