Ano 2022#transferencia de calor#conducao termica#termodinamica

Sobre o tema

A transferência de calor por condução térmica é fundamental em problemas de engenharia, especialmente no projeto de isolamentos para reduzir perdas energéticas. A resistência térmica de uma parede plana é dada pela razão entre a espessura e a condutividade térmica do material. Quando adicionamos uma camada isolante, a resistência total aumenta, reduzindo a taxa de transferência de calor. Neste problema do IME, a condição de igualdade de diferenças de temperatura leva a uma relação entre as condutividades, resolvida com a razão das resistências. Conceitos como lei de Fourier e associação de resistências em série são essenciais.

Tópicos relacionados

  • Lei de Fourier para condução térmica
  • Resistência térmica em paredes planas
  • Associação de resistências em série
  • Isolamento térmico e redução de perdas
  • Cálculo de razão de condutividades

Enunciado

Considere uma parede plana com temperaturas T_A1 e T_B1 em suas superficies A e B. De modo a minimizar a taxa de transferencia de calor, recobre-se a superficie B com uma pelicula isolante. Dados: espessura da parede: 10 cm; espessura da pelicula: 6 mm; razao entre as taxas de transferencia de calor (com/sem isolamento): 0,4. Para garantir T_B1 - T_A1 = T_P - T_A2, a razao entre as condutividades termicas da pelicula isolante e do material da parede e:

Alternativas

  • A)

    0,04

  • B)

    0,06

  • C)

    0,40

  • D)

    0,60

  • E)

    0,80

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Perguntas frequentes

O que é resistência térmica em condução?

A resistência térmica é a oposição ao fluxo de calor, dada por R = L/(kA), onde L é espessura, k condutividade e A área.

Como o isolamento térmico reduz a transferência de calor?

O isolamento adiciona uma resistência térmica em série, aumentando a resistência total e diminuindo a taxa de calor para a mesma diferença de temperatura.

O que é a lei de Fourier?

A lei de Fourier afirma que a taxa de transferência de calor por condução é proporcional à área e ao gradiente de temperatura, com constante de proporcionalidade sendo a condutividade térmica.

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