Uma parede plana composta de uma camada interna de compensado de madeira de 20 mm, seguida de aglomerado de alta densidade de 12 mm de espessura, e madeira de lei de 10 mm. Determinar a quantidade de calor unidirecional que passa por esta parede, sabendo que a temperatura externa média é de 32°C e a interna é mantida a 24°C e que a área de seção transversal da parede é de 60 m².

Queremos a taxa de calor unidirecional por condução através de 3 camadas em série:

$q=A\,\frac{(T_\text{ext}-T_\text{int})}{\frac{\Delta x_1}{k_1}+\frac{\Delta x_2}{k_2}+\frac{\Delta x_3}{k_3}}$

1) Dados do enunciado

• $A=60\,\text{m}^2$
• $T_\text{ext}=32^\circ\text{C}$, $T_\text{int}=24^\circ\text{C}$ ⇒ $\Delta T=8\,\text{K}$
• Espessuras:
  • Compensado de madeira: $\Delta x_1=20\,\text{mm}=0{,}020\,\text{m}$
  • Aglomerado alta densidade: $\Delta x_2=12\,\text{mm}=0{,}012\,\text{m}$
  • Madeira de lei: $\Delta x_3=10\,\text{mm}=0{,}010\,\text{m}$

2) Condutividades térmicas (da tabela da imagem)

• Compensado de madeira: $k_1=0{,}15\,\text{W/(m·K)}$
• Aglomerado, alta densidade: $k_2=0{,}170\,\text{W/(m·K)}$
• Madeira de lei (carvalho, bordo): $k_3=0{,}16\,\text{W/(m·K)}$

3) Resistência térmica total por unidade de área $\sum \frac{\Delta x}{k}=\frac{0{,}020}{0{,}15}+\frac{0{,}012}{0{,}170}+\frac{0{,}010}{0{,}16}$ $=0{,}1333+0{,}0706+0{,}0625=0{,}2664\,\text{(m}^2\text{K)/W}$

4) Cálculo de $q$ $q=60\,\frac{8}{0{,}2664}=18013\,\text{W}\approx 1{,}80\times 10^4\,\text{W}$

Logo, a taxa de calor é aproximadamente $q\approx 18{,}0\,\text{kW}$.

Como não há alternativas fornecidas em "options", apresento o valor numérico final.

Alternativa correta: (não aplicável).