Enunciado

Na Figura 2.5 fica evidente que, em uma larga faixa de temperatura, a dependência com a temperatura da condutividade térmica de muitos sólidos pode ser aproximada por uma expressão linear que tem a forma k   =   k e   +   a T , na qual ke é uma constante positiva e a é um coeficiente que pode ser positivo ou negativo. Obtenha uma expressão para o fluxo térmico através de uma parede plana cujas superfícies interna e externa sejam mantidas a T0 e T1, respectivamente. Esboce as formas da distribuição de temperaturas que correspondem a a > 0, a = 0 e a

Passo 1

Beleza galerinha, vamos lá! Para as condições assumidas, qx e A(x) são constantes e Eq. 3.26 dá

Da lei de Fourier:

Passo 2

Assim, como o produto de (ko+aT) e dT/dx) é constante, diminuindo T com aumento de x implica,

a > 0: decrescente (ko+aT) e crescente |dT/dx| com aumento x

a = 0: k = ko => constante (dT/dx)

a

Resposta

a > 0: decrescente (ko+aT) e crescente |dT/dx| com aumento x

a = 0: k = ko => constante (dT/dx)

a

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Considere uma área de composta de altura total H = 20m m e espessura L = 30m m . A seção A tem espessura L A = 10m m , e as seções B e C cada uma tem altura H B = 10m m e espessura L B = 20m m . As te
24 – Duas paredes espessas são separadas por uma lacuna de vácuo de espessura L. Um cilindro de diâmetro D, passa entre as paredes. Todas as superfícies são altamente polidas (suas emissividades são m
10 - A sensação de calafrio (resfriamento pelo vento), que é experimentada em dias frios com vento, está relacionada ao aumento da transferência de calor na pele humana exposta à atmosfera circundante
Considere uma parede composta que inclui um painel lateral em madeira dura com 8 mm de espessura; travessas de suporte em madeira dura com dimensões de 40 mm por 130 mm, afastadas com 0,65 m de distân
Vapor d’água a uma temperatura de 250°C escoa através de uma tubulação de aço (AISI 1010) com diâmetro interno de 60 mm e diâmetro externo de 75 mm. O coeficiente convectivo entre o vapor e a superfíc