Considere uma cabana com uma parede plana de espessura
constituída de madeira com condutividade térmica
. A superfície esquerda é mantida à temperatura
, enquanto a superfície direita permanece a temperatura
. Determine a densidade de fluxo de calor que atravessa a parede
.
Passo 1
O enunciado descreve condução de calor unidimensional estacionária através de uma parede plana de madeira de espessura
, com condutividade térmica
. A face esquerda está a
e a face direita a
. Vamos aplicar a lei de Fourier para regime permanente.
Passo 2
A lei de Fourier unidimensional em regime estacionário diz que a densidade de fluxo de calor é
Passo 3
Em regime estacionário sem geração interna, o perfil de temperatura ao longo da espessura é linear, portanto
Passo 4
Substituindo o gradiente na lei de Fourier e convertendo
, temos
O sinal positivo indica que o calor flui do interior mais quente para o exterior mais frio.
Resposta
A densidade de fluxo de calor através da parede é
.