Enunciado

Radiação solar incide num piso de asfalto com espessura de 0,5   c m e área superficial de 150   m 2 . A temperatura superficial média do piso é de 45   ° C . O piso está assentado sobre uma camada de cascalho compactada com temperatura uniforme de 15   ° C . Admitindo uma condutibilidade térmica média do asfalto igual a 0,06   W / m   K , determine a taxa de transferência de calor para a camada de cascalho.

Passo 1

Vamos lá, pessoal! Esse é um problema simples de condução de calor unidimensional através do asfalto. O enunciado quer que a gente determine a taxa de transferência de calor, para isso vamos usar a equação:

Q ˙ = k A ∆ T ∆ x

A questão nos deu a condutibilidade térmica k = 0,06   W / m   K , a área A = 150   m 2 , a espessura ∆ x = 0,05   m e a variação de temperatura:

∆ T = T 2 - T 1

∆ T = 45   ° C - 15   ° C = 30   ° C

Agora é só substituir na equação do calor.

Passo 2

Temos,

Q ˙ = k A ∆ T ∆ x

Q ˙ = 0,06   W / m   K 150   m 2 30   ° C 0,05   m

Q ˙ = 5400   W

Resposta

Q ˙ = 5400   W

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