A parte interna da parede de uma planta industrial encontra-se
A parte interna da parede de uma planta industrial encontra-se submetido a combustão a uma temperatura de 100°C e coeficiente de película de 10 W/m2 °C. Esta parede é recoberta por uma camada de 6 mm de um material isolante de condutividade térmica igual a 0,02 W/m°C. A parte externa do conjunto parede-isolante interage termicamente com o ar ambiente, cuja temperatura e coeficiente de filme valem, respectivamente, 25°C e 5 W/m2°C. Foi observado que a espessura é de 4 cm e a condutividade térmica é igual a 0,1 W/m °C. Para a situação descrita, a temperatura da interface parede-isolante, em ºC, é igual a:
Para calcular a temperatura da interface parede-isolante, podemos utilizar a equação de transferência de calor por condução:
q = k * A * (T1 - T2) / d
Onde:
q = fluxo de calor (W)
k = condutividade térmica (W/m°C)
A = área da parede (m²)
T1 = temperatura interna da parede (100°C)
T2 = temperatura externa da parede (25°C)
d = espessura da parede (0,06 m + 0,04 m = 0,1 m)
Podemos calcular a área da parede como:
A = (2 * 0,06 * 0,1) + (2 * 0,1 * 0,1) = 0,024 m²
Substituindo os valores na equação, temos:
10 = 0,1 * 0,024 * (100 - T2) / 0,1
240 = 100 - T2
T2 = 100 - 240
T2 = -140°C
No entanto, essa temperatura é impossível, pois está abaixo do zero absoluto (-273,15°C). Portanto, não é possível calcular a temperatura da interface parede-isolante com os dados fornecidos.
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