Um dos lados de uma parede plana é mantido a 100^{\circ} \mathrm{C}, enquanto o outro lado está exposto a um ambiente onde \mathrm{T}=80^{\circ} \mathrm{C} e h=100 \mathrm{~W} / \mathrm{m}^{2}{ }^{\circ} \mathrm{C}. A parede, de 40 cm de espessura, tem condutividade térmica k=1,6 \mathrm{~W} / \mathrm{m}{ }^{\circ} \mathrm{C}. Utilizando o conceito das resistências térmicas, calcule o fluxo de calor através da parede.
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R.: 76,92 \mathrm{~W} / \mathrm{m}^{2}
Passo 1
O enunciado descreve uma parede plana de espessura L=0,40,m e condutividade térmica k=1,6,W/m,^{\circ}C. De um lado a parede é mantida a 100,^{\circ}C; do outro, está exposta a um fluido a 80,^{\circ}C com coeficiente de convecção h=100,W/m^{2},^{\circ}C. Queremos o fluxo de calor (por unidade de área) usando o modelo de resistências térmicas em série.
Passo 2
Modelamos o transporte de calor como duas resistências em série por unidade de área A=1,m^{2}:
R_{\text{cond}} = \frac{L}{k\,A},
R_{\text{conv}} = \frac{1}{h\,A}.
A diferença de temperatura entre a face interna (100,^{\circ})C) e o ambiente (80,^{\circ})C) é