Enunciado

Ver Outros Exercícios
desse livro

Considere uma parede plana com 1 2 0   m m de espessura e condutividade térmica igual a 1 2 0   W / ( m · K ) . Sabe-se que há condições de regime estacionário quando T 1 = 5 00   K e T 2 = 7 00   K . Determine o fluxo térmico e o gradiente de temperatura d T / d x para os sistemas de coordenadas mostrados.

Passo 1

Aqui, teremos que analisar cada caso separadamente, então, bora lá!

Letra a)

Calculando o gradiente de temperatura:

d T d x = T 2 - T 1 L

d T d x = 700 - 50 0 0,12

d T d x = 1667   ° C / m

Calculando o fluxo de calor:

q x ' ' = - k d T d x

q x ' ' = - 12 0 ⋅ 1667

q x ' ' = - 200,04   k W / m 2  

Passo 2

Letra b)

Calculando o gradiente de temperatura:

d T d x = T 2 - T 1 L

d T d x = 700 - 500 - 0,12

d T d x = - 1667   ° C / m

Calculando o fluxo de calor:

q x ' ' = - k d T d x

q x ' ' = - 120 ⋅ ( - 1667 )

q x ' ' = 200,04   k W / m 2  

Passo 3

Letra c)

Calculando o gradiente de temperatura:

d T d x = T 2 - T 1 L

d T d x = - ( 700 - 500 ) - 0,12

d T d x = 1667   ° C / m

Calculando o fluxo de calor:

q x ' ' = - k d T d x

q x ' ' = - 120 ⋅ 1667

q x ' ' = - 200,04   k W / m 2  

Te espero na próxima questão!

Resposta

a )   d T d x = 1667   ° C m   e   q x ' ' = - 200,04   k W / m 2

b )   d T d x = - 1667   ° C m   e   q x ' ' = 200,04   k W / m 2

c )   d T d x = 1667   ° C m   e   q x ' ' = - 200,04   k W / m 2

Exercícios de Livros Relacionados

43 – Considere uma casca esférica de raio interno r 1 , raio externo r
15 – Um reator nuclear gera calor uniforme em bastões cilíndricos de u
37 – O perfil de temperatura no meio deve ser perpendicular à superfíc
Considera a função f x , y e sua derivada parcial ∂ f / ∂ x . Sob quai
3 – Para determinar o tamanho do elemento de aquecimento de um forno n