Uma placa de vidro (k=0,81 W / m ^circ C ; varepsilon=0,93) tem 1 m^2 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 3^circ C e na face interna de 11,3^circ C. A temperatura da vizinhança externa, longe da placa de vidro, é -10^circ C. Determinar:
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 ( ).

Passo 2

Teoria da condução: em regime estacionário e fluxo unidimensional, vale a Lei de Fourier:
q ;=;-,k,A;Trm externo,(face)-Trm interno,(face)L
Como estamos interessados no valor absoluto da taxa de calor que atravessa a placa, usamos
q = k,A;De
onde q = 0,81;Wm,°C;times1,m^2;times8,3;°C0,003;m = 0,81times8,30,003;W approx 2,24times10^3;W .
Substituindo:

Passo 3

Teoria da resistência térmica de condução: definimos
Rrm cond = Lk,A
Isso representa “o tanto de dificuldade” que a placa oferece à passagem de calor. Substituindo:
Rrm cond = 0,003;m0,81;W/(m,°C)times1;m^2 approx 0,0037;°C/W

Resposta

Taxa de calor por condução: .
Resistência térmica de condução:

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