Numa cidade nos Estados Unidos, a temperatura atingiu
no inverno. A temperatura interna é de
e está estabilizada pelo um aquecedor residencial. Calcule a taxa de perde do calor para uma parede de tijolo com dimensões de
, cuja espessura é 15 cm .
Passo 1
Beleza, aqui a ideia é calcular a taxa de perda de calor por condução numa parede de tijolo. O conteúdo é condução de calor (Lei de Fourier). Pra resolver, a gente vai precisar de:
• A diferença de temperatura entre dentro e fora (ΔT).
• A área da parede (A).
• A espessura da parede (L).
• A condutividade térmica do tijolo (k), que a gente assume típica de ≃0,6 W/(m·K).
• A diferença de temperatura entre dentro e fora (ΔT).
• A área da parede (A).
• A espessura da parede (L).
• A condutividade térmica do tijolo (k), que a gente assume típica de ≃0,6 W/(m·K).
Passo 2
A teoria é a Lei de Fourier para condução estacionária:
Isso diz que o fluxo de calor (potência) é proporcional à condutividade do material, à área, à diferença de temperatura e inversamente proporcional à espessura.
Passo 3
Vamos achar cada coisa:
- ΔT =
K. - A = largura×altura = 6 m × 4 m = 24 m².
- L = 15 cm = 0,15 m.
- k (tijolo) ≃ 0,6 W/(m·K).
Substituindo na fórmula:
Passo 4
Calculemos em partes:
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Então
Resposta
A parede perde calor a uma taxa de cerca de
kW.