Por que T dentro de cada camada é uma reta?

Sem fontes internas e em condução unidimensional permanente num material homogêneo, d²T/dx² = 0, ou seja T é linear em x. A inclinação muda de uma camada para outra porque mudam k e a espessura.

O U coincide com o da parede no laudo?

Não. Numa vedação real há resistências superficiais, câmaras de ar, umidade e pontes térmicas. Aqui entra só a condução volumétrica de três placas em contato ideal.

E se a face direita estiver mais quente que a esquerda?

Então q″ é negativo: o calor flui da direita para a esquerda. A seta e o sinal na tabela de grandezas mostram isso.

Condução em parede multicamada

Três camadas em série: R″ = L/k, densidade de fluxo q″ e coeficiente de transferência de calor U; perfil T(x); caso reboco / tijolo / lã mineral.

Sobre o modelo

Na condução unidimensional em regime permanente através de três camadas homogêneas em série, em cada placa a temperatura é linear com a espessura (lei de Fourier). A resistência da camada por unidade de área é R″ = L/k (L em metros, k em W/(m·K)). As camadas se somam: R″_tot = Σ R″_i, a densidade de fluxo q″ = (T_esq − T_dir)/R″_tot, o coeficiente de transferência de calor U = 1/R″_tot. Na figura a cor segue a temperatura, a poligonal T(x) marca as interfaces e a seta q″ vai da face quente à fria. O caso «reboco / tijolo / lã mineral» fixa espessuras e k orientativos, não o U certificado de uma vedação.

Para quem: Introdução à transferência de calor e massa: vedações, resistências térmicas.

Conceitos-chave

lei de Fourier
resistência térmica R″
coeficiente de transferência de calor U
camadas em série
densidade de fluxo q″
condutividade térmica k

Como funciona

Na condução unidimensional permanente através de uma parede plana sem fontes internas, a temperatura em cada camada homogênea varia de forma linear com a espessura. A resistência térmica da camada por unidade de área é R″ = L/k (L em metros, k em W/(m·K)). As camadas em série se somam: R″_tot = Σ R″_i, a densidade de fluxo de calor q″ = (T_esq − T_dir)/R″_tot, o coeficiente de transferência de calor U = 1/R″_tot. Não entram filmes superficiais, umidade nem resistência de contato — é um modelo de aula da vedação.

Perguntas frequentes

Por que T dentro de cada camada é uma reta?: Sem fontes internas e em condução unidimensional permanente num material homogêneo, d²T/dx² = 0, ou seja T é linear em x. A inclinação muda de uma camada para outra porque mudam k e a espessura.
O U coincide com o da parede no laudo?: Não. Numa vedação real há resistências superficiais, câmaras de ar, umidade e pontes térmicas. Aqui entra só a condução volumétrica de três placas em contato ideal.
E se a face direita estiver mais quente que a esquerda?: Então q″ é negativo: o calor flui da direita para a esquerda. A seta e o sinal na tabela de grandezas mostram isso.

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