Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 97
97- Um aquecedor de água apresenta área superfícial igual a e está coberto com uma camada de isolante térmico. As temperaturas interna e externa da camada de isolante são respectivamente iguais a e . Sabendo que o material isolante apresenta condutibilidade térmica igual a , determine a espessura da camada de isolante para que a transferência de calor do aquecedor seja igual a .
Passo 1
Diferentemente da questão anterior que queríamos a taxa de calor agora nós queremos outro parâmetro da equação, nós queremos saber a espessura da camada isolante.
Anotando as variáveis temos:
Porém como tudo fica melhor explicado se tiver um desenho então lá vai:
Passo 2
Então usando a fórmula da transferência por condutividade térmica nós teremos:
Isolando a espessura do aquecedor () nós temos:
Agora aplicando os valores:
Pois estaremos lidando com a transferência do calor que sai da água passa pela parede e vai até a área externa