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Uma parede plana composta de uma camada interna de reboco de gesso branco e vermiculita de 5mm, seguida de tijolo comum de 12 cm de espessura, e reboco externo de cimento e areia de 8mm. Determinar o fluxo de calor unidirecional que passa por esta parede, sabendo que a temperatura externa média é de 34°C e a interna é mantida a 21°C.
Determinar o fluxo de calor unidirecional que passa por esta parede.
A 65 W/m2
B 650 W/m2
C 6500 W/m2
D 65000 W/m2
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Desafios Para o Conhecimento

há 6 meses

Respostas

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há 6 meses

Para determinar o fluxo de calor unidirecional que passa pela parede, precisamos usar a Lei de Fourier para condução de calor, que é dada pela fórmula: \[ q = \frac{ΔT}{R} \] onde: - \( q \) é o fluxo de calor (W/m²), - \( ΔT \) é a diferença de temperatura entre o interior e o exterior (°C), - \( R \) é a resistência térmica total da parede (m²K/W). Primeiro, vamos calcular a diferença de temperatura: \[ ΔT = T_{externo} - T_{interno} = 34°C - 21°C = 13°C \] Agora, precisamos calcular a resistência térmica total \( R \). A resistência térmica de cada camada é dada por: \[ R = \frac{d}{k} \] onde: - \( d \) é a espessura da camada (m), - \( k \) é a condutividade térmica do material (W/mK). Para simplificar, vamos considerar valores típicos de condutividade térmica: - Reboco de gesso: \( k \approx 0,25 \) W/mK, - Tijolo comum: \( k \approx 0,7 \) W/mK, - Reboco de cimento e areia: \( k \approx 1,0 \) W/mK. Agora, vamos calcular a resistência de cada camada: 1. Reboco de gesso e vermiculita (5 mm = 0,005 m): \[ R_{gesso} = \frac{0,005}{0,25} = 0,02 \, m²K/W \] 2. Tijolo comum (12 cm = 0,12 m): \[ R_{tijolo} = \frac{0,12}{0,7} \approx 0,1714 \, m²K/W \] 3. Reboco de cimento e areia (8 mm = 0,008 m): \[ R_{cimento} = \frac{0,008}{1,0} = 0,008 \, m²K/W \] Agora, somamos todas as resistências: \[ R_{total} = R_{gesso} + R_{tijolo} + R_{cimento} \] \[ R_{total} = 0,02 + 0,1714 + 0,008 \approx 0,1994 \, m²K/W \] Agora, podemos calcular o fluxo de calor: \[ q = \frac{ΔT}{R_{total}} = \frac{13}{0,1994} \approx 65,2 \, W/m² \] Portanto, a resposta correta é: A) 65 W/m²

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