Um método experimental para medir condutividade térmica de um material isolante consiste em construir uma caixa com esse material e medir a potencia fornecida por um aquecedor eletrico no inteiror da caixa. Esse aquecedor mantem o interior da caixa a uma temperatura acima da temperatua da superficie exterior. Suponha que esse dispositivo precise de uma potencia de 180 W para manter a superficie interna da caixa a 65   ℃ acima da temperatura da superficie externa. A área total da caixa é igual a 2,18   m 2 e a parede possui espessura de 3,9 cm. Calcule a condutividade térmica do material em unidade SI.

Passo 1

Eaí galera!? Bom, aqui nós vamos aplicar:

H = k A ∆ T L

e resolver para k .

H é igual à entrada de energia necessária para manter uma temperatura interior constante.

Passo 2

Assim, resolvendo para k , temos que H = k A ∆ T L implica em:

k = H L A ∆ T = 180 W : ( 3,9 × 10 - 2   m ) ( 2,18 m 2 ) ( 65.0 K ) = 5,0 × 10 - 2   W / m ⋅ K

Passo 3

Nosso resultado é consistente com os valores para sólidos isolantes na Tabela 17.5.

Resposta

5,0 × 10 - 2   W / m ⋅ K

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