A parede de

um frigorífico é construída por uma placa de fibra de vidro (condutibilidade

térmica de 0,35 W.m

^-1.ºC^-1

) colocada entre 2 placas metálicas com uma espessura de 1mm e

condutibilidade térmica de 15,1 W.m

^-1.ºC^-1 (conforme representado na Fig. abaixo).

Quando a temperatura do ar no interior

do frigorífico é de -5ºC, a temperatura do ar ambiente na cozinha é de 25ºC e os

coeficientes de transferência de calor por convecção das superfícies com o ar

no interior do frigorífico e no exterior são, respetivamente, de 50 W.m

^-2.ºC^-1 

e 9

W.m

^-2.ºC^-1.

       Determine a

espessura mínima L da placa de fibra de vidro (resultado em

 [mm], arredondado),

 necessária para evitar condensação na superfície exterior do

frigorífico, ou seja a temperatura na superfície desta não pode ser inferior a

10ºC.

 Nota:

 Pode assumir as resistências térmicas por condução

nas placas metálicas desprezáveis, assim como as resistências térmicas de

contacto nas faces dos materiais, quando comparadas com as restantes. Assuma

transmissão de calor unidimensional e regime estacionário.

       A parede de

um frigorífico é construída por uma placa de fibra de vidro (condutibilidade

térmica de 0,35 W.m

^-1.ºC^-1

) colocada entre 2 placas metálicas com uma espessura de 1mm e

condutibilidade térmica de 15,1 W.m

^-1.ºC^-1 (conforme representado na Fig. abaixo).

Quando a temperatura do ar no interior

do frigorífico é de -5ºC, a temperatura do ar ambiente na cozinha é de 25ºC e os

coeficientes de transferência de calor por convecção das superfícies com o ar

no interior do frigorífico e no exterior são, respetivamente, de 50 W.m

^-2.ºC^-1 

e 9

W.m

^-2.ºC^-1.

       Determine a

espessura mínima L da placa de fibra de vidro (resultado em

 [mm], arredondado),

 necessária para evitar condensação na superfície exterior do

frigorífico, ou seja a temperatura na superfície desta não pode ser inferior a

10ºC.

 Nota:

 Pode assumir as resistências térmicas por condução

nas placas metálicas desprezáveis, assim como as resistências térmicas de

contacto nas faces dos materiais, quando comparadas com as restantes. Assuma

transmissão de calor unidimensional e regime estacionário.

Exercício

Um equipamento eletrónico de potência

está montado num dissipador térmico constituído por um material com uma elevada

condutividade térmica, com uma área superficial exposta ao ar ambiente de 0,045

m

Quando o equipamento dissipa uma potência total de

20 W a temperatura da superfície do dissipador é aproximadamente uniforme, com o

valor médio de 42 ºC, e o meio envolvente tem superfícies à temperatura média de 20 ºC, conforme indicado na Figura abaixo.

Nestas condições, admitindo regime estacionário,

determine

o valor do coeficiente de transferência de calor por convecção h