Question

Uma casa com paredes de concreto recebe uma camada de isolamento térmico em seu exterior paramanter o ambiente interno aquecido, sendo a madeira o material isolante.A figura representa o corte de uma parede da casa, com as respectivas dimensões e temperaturas.Nessa situação, sabendo-se que as condutividades térmicas do concreto e da madeira são,respectivamente, iguais a 2 W/(m.K) e 0,08 W/(m.K), que o coeficiente de troca de calor por convecçãono meio externo é de 4 W/(m².K) e que a área da parede é de 2 m², é correto afirmar que a temperaturada superfície interna da parede de concreto (Tpi) é deA 18,0 °C.B 18,8 °C.C 19,6 °C.D 20,4 °C.E 21,2 °C.

#ENADE

Answer 1

A opção correta é a C) 19,6 °C.

Existem três mecanismos para troca de calor entre os meios, condução, convecção e radiação. No caso em específico, teremos os de condução e convecção.

Para calcular a temperatura da parede interna, temos que considerar a taxa de transferência de calor por convecção da parede externa. Além disso, é importante converter a temperatura de °C para K.

Qc = hA(Tpe - Text) = 4 * 2 (283,15K - 275,15K) = 4 * 2 * 8 = 64 W

A taxa de transferência por condução também será 64 W, pois as taxas de transferência se igualam. Agora, substituindo esse valor na equação dada no enunciado, teremos:

Qc = Qp = 64 W = $\frac{Tpi - 283,15}{\frac{0,1}{2*2} + \frac{0,02}{0,08*2} }$ = (Tpi - 283,15) / 0,15

Tpi = 64*0,15 + 283,15 = 292,75 K = 19,6°C

Logo, a temperatura da parede interna será de 19,6°C, e opção correta é a C).

Espero ter ajudado!