Uma parede de tijolos e uma janela de vidro de espessura 120 mm e 4,0mm, respectivamente, têm suas faces sujeitas a uma mesma diferença de temperatura. Sendo as condutibilidades térmicas do tijolo e do vidro iguais a 0,12 e 1,00, unidades SI, respectivamente, então qual é a razão entre o fluxo de calor conduzido por unidade de superfície entre o vidro e tijolo?
Soluções para a tarefa
Podemos afirmar que a razão entre o fluxo de calor conduzido por unidade de superfície selo vidro e pelo tijolo é 250 vezes mais rápida.
Como sabemos, o fluxo de calor via condução pode ser determinado pela equação abaixo:
q = - k( T2 - T1) / L (Lei de Fourier)
onde:
k = condutividade térmica (propriedade das matérias)
q = fluxo de calor
T2 e T1 temperaturas que condicionam o gradiente térmico
L = medida onde se da o gradiente térmico
Aplicando no exercício, teremos que:
(T2 - T1) do vidro = (T2 - T1) do tijolo
k:
tijolo = 0,12
vidro = 1,0
L:
tijolo = 120 mm = 0,120 m
vidro = 4,0 mm = 0,004 m
q:
q(tijolo) = 0,12(T2 - T1) / 0,120
q(vidro) =1,0(T2 - T1) / 0,004
--> agora, vamos a relação:
fluxos de calor pedida = q(vidro) / q(tijolo)
= [1,0(T2 - T1) / 0,004] / [0,12(t2 - T1) / 0,120]
= 250