Considere uma jaqueta feita com 5 camadas de 0,1 mm de espessura de tecido de algodão com total de 4 camas de 1mm de espessura de ar no meio. Considerando que a temperatura da superfície interna da jaqueta é 25 °C e que a superfície normal à direção da transferência de calor é , determine a taxa de perda de calor através da jaqueta quando a temperatura do ar livre é 0 °C e o coeficiente de transferência de calor sobre a superfície externa é .

1. 6 W
2. 115 W
3. 126 W
4. 287 W
5. 170 W

Queremos calcular a taxa de perda de calor através da jaqueta. Nela, temos o processo de condução de calor em 9 camadas (5 camadas de algodão e 4 camadas de ar). Depois, temos a convecção para o ambiente externo.

Portanto, em analogia de circuitos elétricos, o nosso sistema consiste em 10 resistências em série. Novamente, temos 5 relativas a condução no algodão, 4 em relação a condução do ar e 1 relacionada a convecção. Desta forma, calculando a resistência térmica equivalente, temos:

Bom, agora que determinamos a resistência térmica equivalente, basta substituirmos na lei de Fourier que obteremos a taxa de transferência de calor desejada. Desta forma,

Portanto, a resposta obtida corresponde a letra c).