Question

Uma parede de tijolos e uma janela de vidro de espessuras 180mm e 2,5mm, respectivamente, têm suas faces sujeitas à mesma diferença de temperatura. Sendo as condutividades térmicas do tijolo e do vidro iguais a 0,12 e 1,00 unidade no SI, respectivamente, então a razão entre o fluxo de calor conduzido por unidade de superfície selo vidro e pelo tijolo é?

Answer 1

Valeria,

 

O fluxo de calor conducido por condução pode ser determinado pela relação

 

               q = - k( T2 - T1) / L  (forma simplificada da Lei de Fourier)

 

                k = condutividade térmica (propriedade dos materias)

 

                q = fluxo de calor

 

                 T2 e T1 temperaturas que condicionam o gradiente térmico

 

                 L = medida linear onde se da o gradiente térmico (m, SI)

 

No problema:

 

                        (T2 - T1) do vidro = (T2 - T1) do tijolo [dado do problema

 

k (unidades SI)

               tijolo = 0,12 

 

               vidro = 1,0

 

L

                 tijolo = 180 mm = 0,180 m

 

                 vidro = 2,5 mm = 0,0025 m

 

q

 

         q(tijolo) = 0,12(T2 - T1) / 0,180

 

         q(vidro) =1,0(T2 - T1) / 0,0025

 

A relação de fluxos de calor pedida = q(vidro) / q(tijolo)

 

                                                                  =  [1,0(T2 - T1) / 0,0025] / [0,12(t2 - T1) / 0,180]

 

                                                                  = 600

 

Quer diser, o vidro transfere calor por condução 600 vezes mais rápido que o tijolo

 

Ajudou?

 

 

 

 

 

Answer 2

Podemos afirmar que a razão entre o fluxo de calor conduzido por unidade de superfície selo vidro e pelo tijolo é 600 vezes mais rápida.

Como sabemos, o fluxo de calor via condução pode ser determinado pela equação abaixo:

 q = - k( T2 - T1) / L  (Lei de Fourier)

onde: 

k = condutividade térmica (propriedade das matérias)

q = fluxo de calor

T2 e T1 temperaturas que condicionam o gradiente térmico

L = medida onde se da o gradiente térmico

Aplicando no exercício, teremos que:

(T2 - T1) do vidro = (T2 - T1) do tijolo

k:

tijolo = 0,12 

 vidro = 1,0

L:

 tijolo = 180 mm = 0,180 m

vidro = 2,5 mm = 0,0025 m

 q:

 q(tijolo) = 0,12(T2 - T1) / 0,180

 q(vidro) =1,0(T2 - T1) / 0,0025

 

--> agora, vamos a relação:

fluxos de calor pedida = q(vidro) / q(tijolo)

=  [1,0(T2 - T1) / 0,0025] / [0,12(t2 - T1) / 0,180]

= 600

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