- Uma parede de um forno é constituída de duas camadas :
de tijolo refratário (
) e
de tijolo isolante (
). A temperatura dos gases dentro do forno é
e o coeficiente de película na parede interna é
. A temperatura ambiente é
e o coeficiente de película na parede externa é
. Calcular :
a) o fluxo de calor por
de parede;
b) a temperatura nas superfícies interna e externa da parede.
a) o fluxo de calor por
b) a temperatura nas superfícies interna e externa da parede.
Passo 1
O enunciado descreve uma parede composta por duas camadas (tijolo refratário e isolante) submetida a convecção interna e externa, em regime estacionário unidimensional. O conteúdo é condução térmica em série com convecção nas faces, e vamos usar o modelo de resistências térmicas em série:
e a lei de Fourier generalizada
Passo 2
Identificamos as resistências por metro quadrado:
Portanto
Passo 3
Calculando numericamente:
A diferença de temperatura é
, logo
Passo 4
Para a temperatura na superfície interna da parede usamos
Passo 5
Para a temperatura na superfície externa da parede podemos usar
Resposta
a)
b) , \quad
.
b)