Uma sala com temperatura do ar a está perdendo calor para o ar externo a a uma taxa de através de uma parede de de altura e de comprimento. Agora a parede é isolada com de espessura de isolamento com condutividade de . Determine a taxa de perda de calor através da parede da sala depois do isolamento. Considere que os coeficientes de transferência de calor na superfície interna e externa da parede, a temperatura do ar na sala e a temperatura do ar externo permanecem inalterados. Além disso, despreze a radiação.

a)

b)

c)

d)

e)

Para resolver essa questão, precisamos saber que sob condições de estado estacionário, a taxa de transferência de calor por unidade de comprimento sem isolamento pode ser expressa usando a lei de Fourier de condução de calor:

A resistência total através da parede sem isolamento pode ser expressa como

Substituindo os valores conhecidos temos:

Podemos escrever a resistência através do isolamento pode ser calculada como:

Substituindo os valores temos:

Então, a resistência total através da parede com isolamento se torna:

Portanto, a taxa de transferência de calor através da parede após o isolamento pode ser determinada como:

Portanto, a taxa de transferência de calor é .

Resposta (d)