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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 36

Reconsidere o Problema 3–35. Usando o software EES (ou outro programa), investigue os efeitos das condutividades térmicas do material de isolamento e da chapa metálica na espessura do isolamento. Deixe a condutividade térmica variar de 0,02 W m . K a 0,0 8 W m . K para o isolamento e 1 0 W m . K a 40 0 W m . K para a placa. Plote a espessura do isolamento em função das condutividades térmicas do isolamento e da placa e discuta os resultados.

Passo 1

Muito bem galera !! O que queremos aqui?

Plote a espessura do isolamento em função das condutividades térmicas do isolamento e da placa.

Primeiramente vamos manter constante a condutividade térmica da chapa metálica. Sabendo que:

Q r e f = 36   W

A = 1   m 2

T c o z i n h a = 24 ° C

T r e f r i g e r a d o r   = 2 ° C

R T o t a l = 0,3612 + L k i s o l a m e n t o

Então:

L = T c o z i n h a - T r e f r i g e r a d o r   Q r e f A - 0,3612 × k i s o l a m e n t o

Lançando os dados no excel:

Plotando:

Neste caso nós vemos que existe uma relação linear, à medida que a condutividade térmica do isolamento aumenta, aumenta também o comprimento do isolamento.

Passo 2

Beleza galera, agora vamos manter a condutividade térmica do isolamento fixa e variaremos a condutividade térmica das placas metálicas.

Neste caso:

R T o t a l = 1 4 + 2 × 0,001 R p l a c a + L i s o l a m e n t o 0,035 + 1 9

Então:

L = T c o z i n h a - T r e f r i g e r a d o r   Q r e f A - R T o t a l × 0,035

Lançando os dados no excel:

Plotando:

Neste caso nós vemos que o comprimento do isolamento aumenta até atingir um platô.

Tranquilinha?

Resposta

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