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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 62

62. Um medidor de fluxo de calor fixado na superfície interna da porta de uma geladeira de 3   c m de espessura indica fluxo de calor de 32   W / m 2 por meio da porta. As temperaturas das superfícies interna e externa da porta são 7   ° C e 15   ° C , respectivamente. Determine a condutividade térmica da porta da geladeira.

Passo 1

Primeiro sabemos que o mecanismo de transferência de calor nesse caso é condução, porque fala sobre um corpo sólido e porque não fala sobre fluído que significaria presença da convecção.

Q ˙ c o n d = k A Δ T Δ L    

Passo 2

Antes de aplicar os dados na fórmula para determinar a condutividade térmica, vemos que foi nos dado o fluxo de calor

Q ˙ = q ˙ ∙ A

Aplicando na fórmula os dados que temos

Q ˙ = 32 ∙ A

Como o exercício não mencionada dados que permitem calcular a área, ela irá permanecer como incógnita.

Passo 3

Podemos aplicar o valor encontrado de Q ˙ na equação da condução

32 ∙ A = k A Δ T Δ L  

Como temos a área multiplicando ambos os lados podemos simplifica-la

32 = k Δ T Δ L  

Lembrando de converter a espessura da parede em metros

3   c m 1   m 100   c m = 0,03   m

Substituido os valores, temos

32 = k 15 - 7 0,03  

Resolvendo, temos

32 = k 8 0,03  

32 = k ∙ 266,6667

k = 0,12   W / m ∙ °   C

Resposta

k = 0,12   W / m ∙ °   C

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