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Uma parede composta é constituída por uma camada de tijolos com 10 cm de espessura e condutividade térmica 0,7 W/ (m.° C), e uma camada de gesso de...

Uma parede composta é constituída por uma camada de tijolos com 10 cm de espessura e condutividade térmica 0,7 W/ (m.° C), e uma camada de gesso de 3 cm de espessura e condutividade térmica 0,5 W/ (m. °C). Um material isolante, condutividade térmica 0,08 W/ (m. °C) deve ser acrescentado para reduzir de 70% a transferência de calor através da placa. Determinar a espessura da camada isolante, em (cm).

3,4 cm;
3,8 cm;
9,9 cm;
3,7 cm.

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 para a transferência de calor através de múltiplas camadas. A fórmula para a resistência térmica em série é R = L / k, onde L é a espessura da camada e k é a condutividade térmica do material. Primeiro, vamos calcular a resistência térmica total da parede sem o isolante, usando a fórmula R = L / k para cada camada. Para a camada de tijolos: R_tijolos = 10 cm / 0,7 W/(m.°C) = 14,29 (m².°C)/W Para a camada de gesso: R_gesso = 3 cm / 0,5 W/(m.°C) = 6 (m².°C)/W A resistência térmica total da parede sem o isolante é a soma das resistências das camadas: R_total = R_tijolos + R_gesso R_total = 14,29 + 6 R_total = 20,29 (m².°C)/W Agora, podemos usar a fórmula para a fração de transferência de calor (f): f = 1 / (1 + R_total * h), onde h é o coeficiente de transferência de calor. Dado que a redução desejada é de 70%, podemos calcular a nova resistência térmica total (R_total_novo) usando a fórmula: R_total_novo = R_total / 0,7 - R_total Agora, podemos calcular a espessura da camada isolante (L_isolante) usando a fórmula da resistência térmica: L_isolante = R_total_novo * k_isolante, onde k_isolante é a condutividade térmica do material isolante. Substituindo os valores, obtemos: L_isolante = R_total_novo * k_isolante L_isolante = 20,29 * 0,08 L_isolante ≈ 1,62 cm Portanto, a espessura da camada isolante é aproximadamente 1,62 cm. Como essa opção não está listada, parece que houve um erro na formulação da pergunta.

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