faces da esquerda e da direita da parede permanecem a temperaturas uniformes de 300ºC e 100ºC, respectivamente. Se a transferência de calor na pare...

Para resolver esse problema, precisamos utilizar a Lei de Fourier para transferência de calor unidimensional: q = -kA(dT/dx) Onde: q = taxa de transferência de calor (W) k = condutividade térmica (W/mK) A = área da seção transversal da parede (m²) dT/dx = gradiente de temperatura (K/m) a) Para determinar a taxa de transferência de calor na parede, precisamos calcular o gradiente de temperatura. Como a parede é unidimensional, podemos usar a seguinte equação: dT/dx = (T2 - T1) / L Onde: T1 = temperatura na face esquerda (300ºC) T2 = temperatura na face direita (100ºC) L = espessura da parede (m) Substituindo os valores, temos: dT/dx = (100 - 300) / L dT/dx = -200 / L Agora podemos calcular a taxa de transferência de calor: q = -kA(dT/dx) q = -kA(-200/L) q = 200kA/L b) Para determinar a temperatura na intersecção B, D e E, precisamos usar a equação de transferência de calor: q = -kA(dT/dx) Podemos reescrevê-la como: (dT/dx) = -q / kA Como a transferência de calor é constante ao longo da parede, podemos integrar a equação acima para obter a temperatura em qualquer ponto x: T(x) - T1 = -q / kA * x Onde: T(x) = temperatura no ponto x T1 = temperatura na face esquerda (300ºC) x = distância do ponto x à face esquerda (m) Para encontrar a temperatura na intersecção B, D e E, precisamos calcular a distância x até esse ponto. Como a parede tem espessura L e a intersecção está no meio, temos: x = L / 2 Substituindo na equação acima, temos: T(BDE) - T1 = -q / kA * (L / 2) T(BDE) = T1 - q / (2kA) Substituindo os valores, temos: T(BDE) = 300 - 200 / (2kA) T(BDE) = 300 - 100 / A c) Para determinar a diferença de temperatura em F, precisamos usar a equação de transferência de calor novamente: q = -kA(dT/dx) Podemos reescrevê-la como: (dT/dx) = -q / kA Como a transferência de calor é constante ao longo da parede, podemos integrar a equação acima para obter a temperatura em qualquer ponto x: T(x) - T1 = -q / kA * x Onde: T(x) = temperatura no ponto x T1 = temperatura na face esquerda (300ºC) x = distância do ponto x à face esquerda (m) Para encontrar a temperatura em F, precisamos calcular a distância x até esse ponto. Como a parede tem espessura L e F está a uma distância L/3 da face esquerda, temos: x = L / 3 Substituindo na equação acima, temos: T(F) - T1 = -q / kA * (L / 3) T(F) = T1 - q / (3kA) Substituindo os valores, temos: T(F) = 300 - 200 / (3kA) T(F) = 300 - 66,67 / A A diferença de temperatura entre F e BDE é: T(F) - T(BDE) = (300 - 66,67 / A) - (300 - 100 / A) T(F) - T(BDE) = 33,33 / A Portanto, a diferença de temperatura em F é de 33,33 / A graus Celsius.