A parede de um forno é composta de três camadas: 12 cm de tijolo refratário (k = 1,56 W/m.K), seguida de 18 cm de tijolo isolante de caulim (k = 0,...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a Lei de Fourier para calcular a taxa de transferência de calor através de cada camada da parede do forno. A Lei de Fourier é dada por: q = (k * A * ΔT) / d Onde: - q é a taxa de transferência de calor (W); - k é a condutividade térmica do material (W/m.K); - A é a área da seção transversal da parede (m²); - ΔT é a diferença de temperatura entre as superfícies interna e externa da parede (K); - d é a espessura da camada (m). Podemos calcular a resistência térmica de cada camada da parede como sendo a espessura da camada dividida pela condutividade térmica do material: R = d / k Assim, podemos esboçar o circuito térmico equivalente da parede do forno, como mostrado abaixo: ``` Ti = 1060°C |-----------------------| | 12 cm tijolo refrat. | |-----------------------| R1 = 0,077 m².K/W | 18 cm tijolo isol. | |-----------------------| R2 = 2,466 m².K/W | 8 cm tijolo alven. | |-----------------------| Te = 90°C ``` A resistência térmica total da parede do forno é dada pela soma das resistências térmicas de cada camada: Rt = R1 + R2 + R3 Rt = 0,077 + 2,466 + 0,008 Rt = 2,551 m².K/W A taxa de transferência de calor através da parede do forno é dada por: q = (Ti - Te) / Rt q = (1060 - 90) / 2,551 q = 372,8 W A temperatura na superfície interna da parede é igual a temperatura do lado interno da parede, ou seja, Ti = 1060°C. A temperatura na superfície externa da parede pode ser calculada utilizando a Lei de Fourier para a camada externa da parede: q = (k * A * ΔT) / d ΔT = (q * d) / (k * A) ΔT = (372,8 * 0,008) / (1 * 0,077) ΔT = 38,7°C Te = Ti - ΔT Te = 1060 - 38,7 Te = 1021,3°C Portanto, as temperaturas nas superfícies de contato são: - Ti = 1060°C (superfície interna da parede); - Te = 1021,3°C (superfície externa da parede).