Fenômeno de Transporte – Transferência de Calor – Resistência Térmica em Paralelo

A parede de um forno industrial é composta, sendo constituída do material 1 (K1= 1,38W/mºC e espessura L1 =0,6 m), do material 2 (K2 =0,17W/mºC e espessura L2 = 0,9 m), do material 3 (K3 =1,73 W/mºC e espessura L3 = 0,3 m) e do material 4 (K4 =0,0346W/mºC W/mºC e espessura igual ao do L2 =L4 =0,9 m). A parede possui área (3m X 1,5 m). A temperatura da superfície interna e externa são respectivamente T1 =220 °C e T2 =41 °C. Calcule a taxa de transferência de calor pela parede em watt.

Equação de Resolução:

Resolução: O aluno deve saber a expressão para calcular a resistência térmica condutiva em coordenada retangular.

Como para as resistências 2 e 4 estão em paralelo (pode-se observar essa afirmação no circuito térmico) o aluno deve calcular a resistência equivalente para o 2 e o 4. Tem-se:

Calculando a resistência térmica equivalente para as três resistências condutivas se tem o circuito térmico da forma:

O aluno deve saber que para calcular a taxa de transferência de calor deve-se fazer o produto da temperatura com a área e dividir pela resistência equivalente.

OBS: Depois de calcular a resistência equivalente essa fica em serie com R1 e R3. Logo se soma essas resistências:

OBS: 1- O aluno entender que como é uma diferença de temperatura tanto faz trabalhar com a temperatura em °C ou em K a variação é a mesma.

Bons Estudos

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