Em uma placa de granito espessura
e concutividade térmica
. A superfície esquerda é mantida a temperatura
, enquanto a superfície direita permanece com temperatura
, determine a densidade de fluxo de calor que atravessa a placa de granito
.
Passo 1
O enunciado apresenta uma placa de granito de espessura
cujas faces estão mantidas a temperaturas diferentes (
na face esquerda e
na face direita). O conteúdo principal é condução de calor unidimensional em regime permanente, que será tratado pela Lei de Fourier. Para resolver, precisamos converter
para unidades de metros, calcular o gradiente de temperatura e aplicar
onde
é a densidade de fluxo de calor e
é a condutividade térmica.
Passo 2
Convertendo a espessura para o SI:
A variação de temperatura entre as faces é
Passo 3
Em regime permanente e uma vez que o perfil térmico é linear, a Lei de Fourier para a magnitude do fluxo unidimensional é
Substituindo os valores:
Resposta
A densidade de fluxo de calor que atravessa a placa é