Um depósito com materiais hospitalares tem uma parede formada pelos seguintes materiais: uma camada de tijolo
, comum (
) de 22 cm e uma cada de gesso ( K
) de 8 cm . Qual a taxa de transferência de calor por unidade de área, se a face externa está a
, enquanto a face interna está a
? (R:
Passo 1
O exercício diz que temos uma parede com duas camadas em série:
- Tijolo: espessura
, condutividade térmica - Gesso: espessura
, condutividade térmica
A face externa está a
e a interna a
.
Conteúdo: condução de calor em paredes compostas (resistências térmicas em série).
O que vamos precisar:
Conteúdo: condução de calor em paredes compostas (resistências térmicas em série).
O que vamos precisar:
- Entender resistência térmica de cada camada:
. - Somar as resistências para achar a resistência total.
- Usar
.
Passo 2
Teoria básica de condução térmica unidimensional em parede plana:
Quando dois materiais estão em série, a diferença de temperatura total se “divide” nas duas camadas segundo suas resistências térmicas.
Cada resistência é
Quando dois materiais estão em série, a diferença de temperatura total
Cada resistência é
e a resistência total é
Passo 3
Calcular
(tijolo) e
(gesso):
Passo 4
Somar as resistências:
Passo 5
Agora, a taxa de transferência de calor por área (fluxo de calor) é
Resposta
A taxa de transferência de calor por unidade de área é aproximadamente