Question

Uma taxa de calor de 2kW é conduzida através de um material isolante com área de seção reta de 15m2 e com espessura de 1,5cm. Se a temperatura da superfície interna (mais quente) é de 215°C e a condutividade do material é de 0,12 E/m.k, qual é a temperatura da superfície externa ?
a) 198°C
b) 20°C
c) 68°C
d) 98°C
e) 471°C
Solução:
Q = A × K × (T1 - T2) / L
2.000 = 15 × 0,12 (215 - T2) ÷ 0,015
2.000 × 0,015 = 15 × 0,12 (215 - T2)
30 = 1,8 (215 - T2)
30 ÷ 1,8 = 215 - T2
16,66666667 = 215 - T2
T2 = 215 - 16,66666667
T2 = 198,3333333. T. externa
Te = 198°C.
Alternativa A

Answer 1

A alternativa correta é a letra a).

A propagação de calor em um meio pode ser determinada através da Lei de Fourier, que descreve esse processo matematicamente.

A equação dessa lei é Ф = A.K.ΔT/L, Onde Ф é o fluxo de calor, A é a área da seção transversal, K é a constante de condutividade térmica do material, ΔT é a diferença de temperatura entre os dois meios e L é o tamanho da seção (ou distância entre os dois meios de temperatura diferente).

Assim, a solução fica:

Ф = A × K × (T1 - T2) / L

2.000 = 15 × 0,12 (215 - T2) ÷ 0,015

2.000 × 0,015 = 15 × 0,12 (215 - T2)

30 = 1,8 (215 - T2)

30 ÷ 1,8 = 215 - T2

16,66666667 = 215 - T2

T2 = 215 - 16,66666667

T2 = 198,3333333

Te = 198°C.