Uma parede é construida de uma seção de aço inoxidável (
) de 4 mm de espessura com idènticas camadas de plástico sobre as duas faces. O coeficiente global de transferência de calor, considerando o coeficiente de conveçẹão nas duas superfícies de plástico, é
. Se a diferença de temperatura entre o ar de um lado e de outro da placa for
, calcule a diferença de temperatura através do aço inoxidável, considerando uma área unitária.
Passo 1
O enunciado descreve uma placa composta por uma lâmina de aço inoxidável de condutividade térmica
e espessura
, com camadas de plástico idênticas em cada face, e convecção do ar sobre essas camadas. Diz que o coeficiente global de transferência de calor da montagem inteira é
e que a diferença de temperatura entre os dois ares é
.
Queremos descobrir quanto dessa diferença de temperatura ocorre somente através do aço inoxidável, isto é, , considerando área unitária
.
Queremos descobrir quanto dessa diferença de temperatura ocorre somente através do aço inoxidável, isto é,
Passo 2
Como o coeficiente global
relaciona fluxo de calor por área
com a diferença total de temperatura, temos
Substituindo,
Passo 3
O salto de temperatura no aço é dado por
, onde a resistência térmica do aço por unidade de área é
Passo 4
Multiplicando fluxo por resistência,
Resposta
A diferença de temperatura através do aço inoxidável é de
.