Considere uma parede plana com 120 mm de espessura e condutividade térmica igual a 120 W / (m \* K) . Sabe-se que há condições de regime estacionário quando T1 = 500 K e T_2 = 700 K . Determine o fluxo térmico e o gradiente de temperatura dT/dx 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

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados