Um método experimental para medir a condutividade térmica de um material isolante consiste em construir uma caixa com esse material e medir a potência fornecida por um aquecedor elétrico no interior da caixa. Esse aquecedor mantém o interior da caixa a uma temperatura acima daquela da superfície externa. Suponha que esse dispositivo precise de uma potência de 180 W para manter a superfície interna da caixa a 65,0 °C acima da temperatura da superfície externa. A área total da caixa é igual a 2,18 m2 e a parede possui espessura de 3,90 cm. Calcule a condutividade térmica do material em unidades SI.

Passo 1

Fala galera, bora lá! Para solucionarmos o problema em questão, utilizaremos os conhecimentos do capitulo 17, enfatizando condutividade térmica.

Sabemos que a equação que define a condutividade térmica é:

H = k A Δ T L

k = H L A Δ T

Passo 2

Utilizando os dados fornecidos pelo problema, substituiremos na equação e encontraremos a condutividade térmica:

k = H L A Δ T

k = 180 3,9 × 10 - 2 2,18 65

k = 5 , 0 × 10 - 2   W / m K

Resposta

Portanto, a condutividade térmica do material é igual a k = 5 , 0 × 10 - 2   W / m K .

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