A superfície plana de um forno a 150 °C, coberta com 1 cm de espessura de isolamento, é exposta ao ar a 30 °C, com coeficiente combinado de transferência de calor de . A condutividade térmica do isolamento é . A taxa de perda de calor a partir da superfície por unidade de superfície é:

1. 35 W
2. 414 W
3. 300 W
4. 480 W
5. 128 W

Queremos calcular a taxa de transferência de calor por unidade de área de uma superfície. Percebam que temos a interferência de dois processos na transferência de calor: condução no isolamento e o efeito combinado da radiação + convecção.

Portanto, em analogia de circuitos elétricos, no nosso sistema temos duas resistências em série: uma de condução e outra do processo combinado. Desta forma, calculando a resistência térmica equivalente da superfície, temos:

Bom, agora que determinamos a resistência térmica equivalente, basta substituirmos na lei de Fourier que obteremos a taxa de transferência de calor desejada. Desta forma,

Apesar da unidade aqui obtida diferir da escrita nas respostas da questão, o significado é o mesmo: taxa de transferência de calor por unidade de área de superfície.

Portanto, a resposta obtida corresponde a letra b).