Questão 22 - 1ª Fase - IME 2023

Considere uma parede plana que apresenta temperaturas conhecidas e distintas em suas superfícies A e B (Figura 1), respectivamente iguais a ${\mathrm{T}}_{\mathrm{A}1} \mathrm{e} {\mathrm{T}}_{\mathrm{B}1}$. De modo a minimizar a taxa de transferência de calor, decide-se recobrir a superfície B com uma película isolante.

Dados:

• espessura da parede: 10 cm;
• espessura da película isolante: 6 mm;
• razão entre a taxa de transferência de calor da parede recoberta com a película isolante e a taxa de transferência de calor na situação não isolada: 0,4.

Observações:

• com o recobrimento da superfície B (Figura 2), suponha as temperaturas externas iguais a ${\mathrm{T}}_{\mathrm{P}}$ (lado da película) e a ${\mathrm{T}}_{\mathrm{A}2}$;
• a taxa de transferência de calor é constante ao longo das paredes nas duas situações.

Para garantir-se ${\mathrm{T}}_{\mathrm{B}1} - {\mathrm{T}}_{\mathrm{A}1}= {\mathrm{T}}_{\mathrm{P}} - {\mathrm{T}}_{\mathrm{A}2}$, a razão entre as condutividades térmicas da película isolante e do material da parede é: