Question

A espessura das duas paredes é de 0,2 m. A parede I possui uma condutividade térmica igual a 1,7 Kcal/h.m°C e uma área de 9 m², e A parede II possui uma condutividade térmica igual a 0,12 Kcal/h.m°C e uma área de 2 m². As duas paredes estão submetidas a uma temperatura de 40 °C, pelo lado esquerdo, a uma temperatura de 8 °C, pelo lado direito. Qual o valor do fluxo de calor em Kcal/h, com duas casas decimais?

Answer 1

• Calor é energia térmica em trânsito que ocorre quando existe uma diferença de temperatura.

• A transmissão de calor nos sólidos ocorre por um processo que chamamos de condução.

• O fluxo de calor, isto é, a taxa de condução de energia térmica por unidade de tempo é dado pela Lei de Fourier:

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$\boxed{\mathsf{\phi=k \cdot A\,\dfrac{T_2-T_1}{L}}}\qquad\mathsf{(1)}$

onde:

k = condutividade térmica;

A = área da seção transversal;

T₂ = temperatura "quente";

T₁ = temperatura "fria";

L = comprimento (espessura).

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• Para uma placa composta, formada por dois materiais diferentes, com diferentes espessuras (comprimentos) L₁ e L₂ e condutividades térmicas k₁ e k₂, a Lei de Fourier fica:

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$\boxed{\mathsf{\phi=\dfrac{A\cdot(T_2-T_1)}{\dfrac{L_1}{k_1}+\dfrac{L_2}{k_2}}}}\qquad\mathsf{(2)}$

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* Solução:

Dados:

• L₁ = L₂ = 0,2 m

• k₁ = 1,7 kcal/h.mºC

• A₁ = 9 m²

• k₂ = 0,12 kcal/h.mºC

• A₂ = 2 m²

• T₂ = 40 ºC

• T₁ = 8 ºC

Para existir condução deve haver contato entre as superfícies das placas, logo, vamos desprezar a área da placa I que não faz contato com a placa II (veja figura) e supor que a área efetiva de transmissão de calor é dada somente pela placa II. Assim, temos:

$\mathsf{\phi=\dfrac{A\cdot(T_2-T_1)}{\dfrac{L_1}{k_1}+\dfrac{L_2}{k_2}}}\\\\\\\mathsf{\phi=\dfrac{2\cdot(40-8)}{\dfrac{0,2}{1,7}+\dfrac{0,2}{0,12}}}}\\\\\\\mathsf{\phi=\dfrac{64}{0,12+1,67}}\\\\\\\therefore\boxed{\mathsf{\phi=35,75\,kcal/h}}$

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Calorimetria

https://brainly.com.br/tarefa/29085547

Bons estudos! =]

Equipe Brainly