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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 2

Informa-se que a condutividade térmica de uma folha de isolante extrudado rígido é igual a k = 0,029   W / ( m · K ) . A diferença de temperaturas medida entre as superfícies de uma folha com 2 5   m m de espessura deste material é T 1 - T 2 = 1 2 ° C .

(a) Qual é o fluxo térmico através de uma folha do isolante com 3 m × 3   m ?

(b) Qual é a taxa de transferência de calor através da folha de isolante?

(c) Qual é a resistência térmica da folha devido a condução?

Passo 1

Bora resolver essa questão comigo!

Letra a)

Aqui queremos o fluxo térmico através de uma folha isolante, suas dimensões são:

3 m   x   3 m

E

L = 0,025   m

k = 0,029   W / ( m ⋅ K )

Calculando o fluxo térmico:

q x ' ' = - k d T d x = k T 1 - T 2 L

Substituindo os dados, temos:

q x ' ' = 0,029 ⋅ 12 0,025

q x ' ' = 13,92   W / m 2

Passo 2

Letra b)

Aqui, queremos a taxa de transferência de calor através da folha de isolante, então:

q x = A ⋅ q x ' '

Então:

q x = 3 ⋅ 3 ⋅ 13,92

q x = 125,3   W

Passo 3

Letra c)

Por fim, devemos calcular a resistência térmica da folha devido a condução:

R t ,   c o n d = T 1 - T 2 q x = L k A

Podemos escolher qual equação utilizar, então, fique à vontade!

R t ,   c o n d = 12 125,3

R t ,   c o n d = 0,096   K / W

Até a próxima questão!

Resposta

a )   q x ' ' = 13,92   W / m 2

b )   q x = 125,3   W

c )   R t ,   c o n d = 0,096   K / W

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