Reconsidere o Prob. 3-31. Usando EES (ou outro programa), investigue o efeito da condutividade térmica sobre a espessura de isolamento necessária. Trace a espessura do isolamento em função da condutividade térmica do isolamento na faixa a e discuta os resultados.
Passo 1
Para resolvermos esta questão, vamos utilizar as fórmulas já desenvolvidas lá na questão 3-31. Nesta questão, escrevemos que a resistência térmica de isolamento era expressa por:
Isolando a variável em função de , pois todas as outras variáveis são constantes do nosso problema, temos a seguinte função:
Substituindo os valores das constantes, temos:
Plotando esta função, temos o seguinte gráfico:
Resultado este esperado. À medida que aumentamos o coeficiente de condução, aumentamos a capacidade do meio de trocar calor. Como queremos reduzir esta capacidade, será necessário aumentar a camada de isolamento, como pode ser observado pelo gráfico.
Resposta
À medida que aumentamos o coeficiente de condução, aumentamos a capacidade do meio de trocar calor. Como queremos reduzir esta capacidade, será necessário aumentar a camada de isolamento.