Uma placa de vidro
tem
de área e 3 mm de espessura. Esta placa separa o ambiente externo e uma sala aquecida. Na face externa da placa a temperatura é de
e na face interna de
. A temperatura da vizinhança externa, longe da placa de vidro, é
. Determinar:
A taxa de calor transmitido por condução através da placa de vidro e a resistência térmica por condução;
A taxa de calor transmitido por condução através da placa de vidro e a resistência térmica por condução;
Passo 1
O enunciado diz que temos uma placa de vidro com condutividade térmica
, área
e espessura
. Na face interna a
e na face externa a
. Precisamos usar condução de calor em regime permanente para achar:
• A taxa de calor por condução ( ).
• A resistência térmica de condução ( ).
• A taxa de calor por condução (
• A resistência térmica de condução (
Passo 2
Teoria da condução: em regime estacionário e fluxo unidimensional, vale a Lei de Fourier:
Como estamos interessados no valor absoluto da taxa de calor que atravessa a placa, usamos
onde
.
Substituindo:
Substituindo:
Passo 3
Teoria da resistência térmica de condução: definimos
Isso representa “o tanto de dificuldade” que a placa oferece à passagem de calor. Substituindo:
Resposta
Taxa de calor por condução:
.
Resistência térmica de condução:
Resistência térmica de condução: