7. Uma parede plana é composta por duas camadas de materiais, A e B. Na parede do material A, há geração de calor uniforme q = 1,5x106 W/m3, kA = 7...

a) Para esboçar a distribuição de temperatura na parede composta em condições de regime estacionário, podemos considerar a transferência de calor unidimensional através das camadas A e B. Na camada A, há geração de calor uniforme q = 1,5x10^6 W/m^3. A condutividade térmica do material A é kA = 75 W/(m.K) e a espessura é La = 50 mm = 0,05 m. Na camada B, não há geração de calor. A condutividade térmica do material B é kB = 150 W/(m.K) e a espessura é Lb = 20 mm = 0,02 m. Considerando que a superfície interna do material A está perfeitamente isolada e a superfície externa do material B é resfriada por uma corrente de água com T = 30°C e h = 1.000 W/(m^2.K), podemos esboçar a distribuição de temperatura da seguinte forma: - Na superfície interna do material A (T0), a temperatura será a mais alta, pois não há transferência de calor para o ambiente externo. - A temperatura diminuirá gradualmente através da camada A até atingir a interface entre as camadas A e B. - Na interface entre as camadas A e B, ocorrerá uma mudança brusca de temperatura devido à diferença nas propriedades térmicas dos materiais. - A temperatura continuará diminuindo gradualmente através da camada B até atingir a superfície externa do material B (T2), onde ocorre a transferência de calor para a corrente de água. b) Para determinar a temperatura T0 da superfície isolada e a temperatura T2 da superfície resfriada, é necessário resolver as equações de transferência de calor para cada camada e aplicar as condições de contorno. No caso da superfície interna do material A, onde não há transferência de calor para o ambiente externo, a temperatura T0 será igual à temperatura gerada pelo calor uniforme q na camada A. Na superfície externa do material B, onde ocorre a transferência de calor para a corrente de água, podemos utilizar a equação da resistência térmica para determinar a temperatura T2. A resistência térmica total é dada por Rtotal = Rconv + Rcond, onde Rconv é a resistência térmica da convecção e Rcond é a resistência térmica da condução através da camada B. Rconv = 1/(h * A), onde A é a área da superfície externa do material B. Rcond = Lb/(kB * A), onde Lb é a espessura da camada B e kB é a condutividade térmica do material B. Com a resistência térmica total, podemos utilizar a equação da resistência térmica para determinar a temperatura T2. Lembrando que essas são apenas orientações gerais para resolver o problema. Para obter valores numéricos precisos, é necessário realizar os cálculos com as equações específicas e as propriedades térmicas dos materiais utilizados.