Considere uma unidade industrial que utiliza um forno em seu processo. Para melhorar o conforto dos trabalhadores, este forno será isolado do resto...

Question

Considere uma unidade industrial que utiliza um forno em seu processo. Para melhorar o conforto dos trabalhadores, este forno será isolado do resto do ambiente, com a construção de uma parede formada por duas camadas, para reduzir a temperatura no ambiente comum de operação. Planeja-se que a primeira camada da parede seja de fibra de vidro e tenha 10 cm de espessura. A segunda camada da parede será de tijolos e terá 15 cm de espessura. Essa parede que será construída terá uma área de 6 m . Considerando apenas o processo de condução, a temperatura na superfície da parede em contato com o interior da sala do forno é de 105 °C, e a temperatura na superfície da parede em contato com o ambiente de operação é 30 °C. O fluxo de calor estabelecido através da parede, em J/s, é igual a:
Dados:

a. 65,25 J/s
b. 78,60 J/s
c. 180,50 J/s
d. 102,35 J/s
e. 126,85 J/s

Ed · Answer

Para calcular o fluxo de calor através da parede, podemos utilizar a equação:

Q = (k * A * deltaT) / d

Onde:
- Q é o fluxo de calor em J/s
- k é a condutividade térmica do material em W/(m*K)
- A é a área da parede em m²
- deltaT é a diferença de temperatura entre as superfícies da parede em °C
- d é a espessura da parede em metros

Para a primeira camada de fibra de vidro, a condutividade térmica é de 0,04 W/(m*K) e a espessura é de 0,1 m. Para a segunda camada de tijolos, a condutividade térmica é de 0,8 W/(m*K) e a espessura é de 0,15 m. A área da parede é de 6 m² e a diferença de temperatura é de 75 °C (105 °C - 30 °C).

Substituindo os valores na equação, temos:

Q = ((0,04 * 6 + 0,8 * 6) * 75) / (0,1 + 0,15)
Q = 78,6 J/s

Portanto, a alternativa correta é a letra B) 78,60 J/s.

Considere uma unidade industrial que utiliza um forno em seu processo. Para melhorar o conforto dos trabalhadores, este forno será isolado do resto...

Fenômenos de Transporte I

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