Exercícios Resolvidos de Propagação de Calor

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Enunciado

Uma chapa de alumínio de 2,0   m   de espessura e 4,0   m 2 de área tem suas faces mantidas de forma estacionaria a 150 ° C e 40 ° C . Se a condutibilidade térmica do alumínio é de 237   W / m . K , calcular o fluxo de calor que atravessa a chapa de alumínio

  1. 26,07 W
  2. 52,14 W
  3. 104,24 KW
  4. 104,24 W
  5. 52,14 KW

Passo 1

Fala ai galera, vamo pra mais uma questãozinha!

O enunciado da pra gente que

L = 2   m

A = 4,0   m 2

T 2 = 150 ° C

T 1 = 40 ° C

Δ T = 150 - 40 = 110 ° C

k = 237   W / m . K

Opa, pera ai, o Δ T   ta em Celsius e o k em Kelvin, e agora, tem que substituir??

Não precisa, porque o que vamos usar é a variação de temperatura ( Δ T ) e a relação entre a variação de temperatura entre Kelvin e Celcius é essa aqui

Δ K 5 = Δ C 5       → Δ K = Δ C

Ou seja, variar 1 ° C é a mesma coisa que variar 1 K .

E ele quer o fluxo, ou seja

Φ = ?

Passo 2

Show, vamo pra cima da nossa formulinha clássica

Φ = k ⋅ A ⋅ T 2 - T 1 L

Substituindo esses valores, temos que

Φ = 237 ⋅ 4 ⋅ 150 - 40 2

Ajeitando isso daí, temos

Φ = 948 ⋅ 110 2

Podemos simplificar esse 110 2 = 55

Φ = 948 ⋅ 55

Isso nos dá

Φ = 52.140 W

Que é a mesma coisa que

Φ = 52,14   K W

Resposta

e)   Φ = 52,14   K W