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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 205

Considere duas paredes, A e B, com as e mesmas áreas e com as mesmas quedas de temperatura através da espessura. A razão das condutividades térmicas é k A / k B = 4 , e a razão de espessuras das paredes é L A / L B = 2 . A razão das taxas de transferência de calor através das paredes Q ˙ A / Q ˙ B é

  1. 0,5
  2. 1
  3. 2
  4. 4
  5. 8

Passo 1

Então, a questão nos pede para calcularmos uma razão entre taxas de transferência de calor. Então, nosso primeiro ponto é nos lembrarmos como calculamos estas taxas! Lá da lei de Fourier, nós conseguimos dizer que:

Q ˙ = Δ T R = k A Δ T L

Agora percebam que a fórmula acima é genérica. Se queremos para uma parede A, substituímos os dados da parede A. Se for da B, fazemos o mesmo com ela.

Bom, agora que lembramos como calcular as taxas, se queremos uma razão entre taxas, vamos fazer a sua razão! Sendo assim, temos:

Q ˙ A Q ˙ B = k A A Δ T L A k B A Δ T L B

Lembrando a vocês, a variação de temperatura e a área das paredes A e B são iguais! Logo, podemos cancelar o termo delas e obter:

Q ˙ A Q ˙ B = k A L A k B L B = k A k B ⋅ L B L A = 4 ⋅ 1 2 = 2

Portanto, a razão é igual a 2! Resposta que corresponde a letra c).

Resposta

Letra c).

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