Gabarito disponível
Um aquecedor de água apresenta área superficial igual a 4,5 m² e está coberto com uma camada de isolante térmico. As temperaturas interna e externa são 63 e 18ºC, respectivamente. Sabendo que o material isolante tem condutividade térmica igual a 0,065 W/m.K, determine a espessura da camada isolante para que a transferência de calor do aquecedor seja igual a 230 W e assinale a opção correta.
Resolução comentada
Espessura do isolante por condução (Fourier): 57 mm.
Pela lei de Fourier, q = k·A·ΔT/L. Logo L = k·A·ΔT/q = 0,065 × 4,5 × (63 − 18)/230 = 13,16/230 ≈ 0,0572 m, ou seja, cerca de 57 mm.
Análise das alternativas
As demais espessuras não resultam da equação. 33 mm, 45 mm, 64 mm e 72 mm vêm de erros de cálculo ou de ΔT.
Referência: Lei de Fourier da condução de calor em parede plana.
Resolução comentada do VaiConcursos.