Enunciado

Informa-se que a condutividade térmica de uma folha de isolante extrudado rígido é igual a k = 0,029   W / ( m   .   K ) . A diferença de temperaturas medida entre as superfícies de uma folha com 20   m m de espessura deste material é T 1 - T 2 = 10 ° C .

  1. Qual é o fluxo térmico através de uma folha do isolante com 2   m   x   2   m ?
  2. Qual é a taxa de transferência de calor através da folha de isolante?

Passo 1

Fala aí! Vamos fortalecer nossos conhecimentos com essa questãozinha? Partiu!

Bem, temos duas letrinhas para resolver… Mas antes vamos anotar todos os nossos dados pra gente não se perder, beleza?

k = 0,029 W m   .   K

L = 20   m m

T 1 - T 2 = 10 ° C

Show! Mas agora vamos ter atenção no ajuste das unidades, né? A condutividade térmica está em W / ( m   .   K ) , então vamos ajustar a espessura:

L = 0,020   m

A diferença de temperatura a gente não precisa ajustar, pois vai ser a mesma diferença em Kelvin, ok? Agora sim vamos fazer as continhas!

Passo 2

Na letra a, o enunciado pede o fluxo térmico, precisamos então relembrar a equaçãozinha que nos diz como achar ele, essa aqui olha:

q x "   =   k   .   T 1 - T 2 L

Obaa! Temos todos os termos! Então vamos resolver:

q x "   =   0,029   .   10 0,020

q x "   =   14,5   W / m ²

Show! Partiu letra b!

Passo 3

Na letra b, o enunciado pede pra gente a taxa de transferência de calor através da folha isolante… Hummm…

Na letra a, o enunciado nos deu a altura e o comprimento, né?

H = 2   m

W = 2   m

E nós podemos achar a transferência de calor multiplicando o fluxo térmico, que achamos antes, pela área… Beleza? Vamos nessa então!

q x =   ( H   .   W )   .   q x "

q x =   ( 2   .   2 )   .   14,5

q x =   58   W

Conseguimos! Show de bola!

Resposta

  1. q x "   =   14,5   W / m ²
  2. q x =   58   W
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