Question

Calcule a taxa de transferência de calor em estado estacionário (em J/m2.s) em uma chapa de cobre com 10 mm de espessura se houver uma queda de temperatura de 50ºC (de 50ºC para 0ºC) na chapa. Considere que a condutividade térmica do cobre a 300 K como 398 J/s.m.K (para faixa de temperatura (T médio= 25OC = 298K))

Answer 1

Resposta:

A transferência de calor em estado estacionário é de 1990000J/m2.s

Explicação:

Hipóteses para solução do problema:

1 - Sistema em regime estacionário;

2 - condução unidimensional através da chapa;

3 - condutividade térmica constante;

Analise: Como a transferência de calor se da apenas por condução, o fluxo térmico pode ser calculado por:

$q'' = \frac{k{(T_{s}-T_{i })}}{L}$,

Onde k é a condutividade térmica, ${(T_s-T_i)}$ a diferença de temperatura, e L a espessura da chapa.

para  $k=398\frac{J}{s.m.K}$,

Ts = 50°C = 323,15K,

Ti = 0°C = 273,15K

e L = 10mm = 0,01m

substituindo os valores na equação, temos

$q''=398\frac{J}{s.m.K} \frac{(323,15-273,15)K}{0,01m}$

logo o taxa é transferência de calor é

$q''=1990000\frac{J}{m^{2}s }$

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