Question

Uma janela de vidro de 10 mm de espessura separa um estúdio, onde a temperatura deve ser mantida
a 20 °C, de outra sala vizinha a temperatura ambiente. Sabendo-se que o fluxo de calor que atravessa
essa janela não pode ultrapassar 2 000 W quando a temperatura ambiente for 30 °C, determine qual é
a área máxima dessa janela. (Dado: condutividade térmica do vidro kv = 0,80 W/m ∙ °C.)

Answer 1

A janela do estúdio poderá ter, no máximo, 2,5m² de área.

Podemos aplicar a Lei de Fourrier para fluxo de calor nessa janela. Teremos a seguinte fórmula:

$\phi = \frac{k*A*(T_{maior} - T_{menor})}{e}$

Onde, no nosso caso, k é a condutividade térmica do vidro, A a área dele, T(maior) a temperatura ambiente, T(menor) a temperatura interna do estúdio e "e" a espessura do vidro.

Considerando o fluxo de calor máximo do enunciado e substituindo os valores fornecidos, temos:

$2000 = \frac{0,8*A*(30 - 20)}{0,01} = 800A\\ \\ A = 2000/800 = 2,5m^2$

Lembrando que essa é a área máxima, acima disso o estúdio não ficará com a temperatura desejada de 20ºC internos.

Você pode aprender mais sobre Condutividade Térmica aqui: https://brainly.com.br/tarefa/18474547