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A parede composta de um forno é constituída por três materiais, dois dos quais com a condutividade térmica conhecida , K = 20 W/m.K e , K = 50 W...

A parede composta de um forno é constituída por três materiais, dois dos quais com a condutividade térmica conhecida , K = 20 W/m.K e , K = 50 W/m.K, e com espessura conhecida, L = 0,30 m e L = 0,15 m. O terceiro material, B, que está entre as camadas dos materiais A e C, tem a espessura conhecida, L = 0,15 m, mas a condutividade térmica é desconhecida K . Em condições de operação em regime permanente, as medições de temperatura na face externa revelam que Ts = 20 °C e que, na face interna, Ts = 600 °C. A temperatura do ar no forno é T = 800°C. O coeficiente de transferência convectiva de calor h = 25W/m .K. Determinar o valor de K em (W/m.K).

1,53 W/m⋅K;
15,3 W/m⋅K;
0,153 W/m⋅K;
0,0153 W/m⋅K.

Essa pergunta também está no material:

TODOS UNIDADE IV - EXERCÍCIOS APLICATIVOS (2)
235 pág.

Fenômenos de Transporte I Pontifícia Universidade Católica de Minas GeraisPontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

💡 1 Resposta

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Para resolver esse problema, podemos usar a equação da resistência térmica para a transferência de calor. A resistência térmica total é a soma das resistências térmicas de cada camada. A equação para a resistência térmica é dada por R = L / (K * A), onde L é a espessura, K é a condutividade térmica e A é a área de transferência de calor. A resistência térmica total (R_total) é dada por: R_total = R1 + R2 + R3 A taxa de transferência de calor (Q) é dada por: Q = (Ts - T) / R_total O coeficiente de transferência convectiva de calor (h) é dado como 25 W/m^2.K. Usando as temperaturas fornecidas, podemos calcular a taxa de transferência de calor (Q) e, em seguida, usar a equação acima para encontrar o valor de K. Vamos calcular: R1 = L1 / (K1 * A) R2 = L2 / (K2 * A) R3 = L3 / (K3 * A) Substituindo os valores fornecidos, podemos encontrar a resistência térmica total (R_total) e, em seguida, calcular o valor de K. Após os cálculos, a resposta correta é: 15,3 W/m⋅K

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