Uma superfície plana de 1 m^2 de área e espessura de 150 mm é construída de um material de condução 30 kcal / m h ^circ C. Um dos lados está revestido com um material de k=2 k c a l / m h ^circ C e espessura igual a 4 0 m m. As temperaturas nas faces internas e externas são, respectivamente, 350^circ C e 250 ^circ C. Determinar:
Densidade de fluxo;

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado diz que temos uma parede de área q=De composta de duas camadas em série:
  • Camada 1: espessura e condutividade térmica .
  • Camada 2 (revestimento): espessura e condutividade .
A face interna está a e a externa a .
O que a gente quer é a densidade de fluxo de calor (ou seja, a taxa de calor por área).
Conteúdo envolvido: condução de calor em série, conceito de resistência térmica e fórmula

Passo 2

Primeiro, põe tudo em unidades certas (metros):
  • já tá ok.

Passo 3

Agora calculamos a resistência térmica de cada camada. A resistência de condução é
Ri = Liki,A,
Então:
R1=0,1530cdot1=0,005 hcdot^circ!Ckcal, R2=0,042cdot1=0,02 hcdot^circ!Ckcal

Passo 4

Como as camadas estão em série, somamos as resistências:
Rrm total=R1+R2=0,005+0,02=0,025 hcdot^circ!Ckcal
A diferença de temperatura é
q = De
Então a densidade de fluxo é

Resposta

A densidade de fluxo de calor é .

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