Condução

LISTA DE EXERCÍCIOS 1
CONDUÇÃO
1.1. Uma taxa de calor de 3 kW é conduzida através de um material isolante com área de seção reta de 10m2 e espessura de 2,5cm. Se a temperatura da superfície interna
(quente) é de 415oC e a condutividade térmica do material é de 0,2 W/mK, qual a temperatura da superfície externa?
1.2. Uma parede de concreto com área superficial de 20 m2 e espessura de 0,30m, separa uma sala com ar-condicionado do ar ambiente. A temperatura da superfície interna da parede é mantida a 25oC e a condutividade térmica do concreto é de
1W/mK.
a) Determine a perda de calor através da parede para temperaturas ambientes na faixa de -15 a 38oC que correspondem aos extremos atingidos no inverno e no verão, respectivamente. Mostre os resultados graficamente.
b) No gráfico, plote também a perda de calor em função da temperatura ambiente para paredes com condutividades térmicas de 0,75 e 1,25W/mK. Explique a família de curvas que você obteve.
1.3. O fluxo de calor através de uma placa de madeira com 50mm de espessura, cujas temperaturas das superfícies interna e externa são de 40 e 20 oC, respectivamente, foi determinado e é igual a 40W/m2. Qual a condutividade térmica da madeira?
1.4. As temperaturas das superfícies interna e externa de uma janela de vidro, com espessura de 5mm, são de 15 e 5oC, respectivamente. Qual é a perda de calor através de uma janela com dimensões de 1m de largura por 3m de altura? A condutividade térmica do vidro é igual a 1,4W/mK.
1.5. A câmara de um freezer é um espaço cúbico com 2m de lado. Considere o fundo como sendo perfeitamente isolado. Qual a espessura mínima de um isolamento a base de espuma de poliestireno (k=0,030W/mK) que deve ser aplicado nas paredes do topo e dos lados para garantir que a carga térmica que entra no freezer seja inferior a 500W, quando a suas superfícies interna e externa se encontram a -10 e
35oC, respectivamente.
1.6. Qual a espessura necessária para uma parede de alvenaria com