Para determinar a resistência térmica máxima permitida por metro quadrado da parede do trocador de calor, podemos usar a seguinte relação: A resistência térmica total (R_total) em um trocador de calor em estado estacionário é dada pela soma das resistências térmicas do lado quente, da parede e do lado frio. A resistência térmica da parede (R_parede) pode ser expressa como: \[ R_{parede} = \frac{T_{gh} - T_{gc}}{Q} \] Onde: - \( T_{gh} \) é a temperatura do gás quente (1300 K), - \( T_{gc} \) é a temperatura do gás frio (300 K), - \( Q \) é a taxa de transferência de calor. A resistência térmica total é dada por: \[ R_{total} = R_{q} + R_{parede} + R_{c} \] Onde: - \( R_{q} = \frac{1}{h_{q}} \) (resistência do lado quente), - \( R_{c} = \frac{1}{h_{c}} \) (resistência do lado frio). Substituindo os valores: 1. \( R_{q} = \frac{1}{200} = 0,005 \, m²K/W \) 2. \( R_{c} = \frac{1}{400} = 0,0025 \, m²K/W \) Agora, a diferença de temperatura entre o gás quente e o gás frio é: \[ \Delta T = T_{gh} - T_{gc} = 1300 K - 300 K = 1000 K \] A taxa de transferência de calor \( Q \) pode ser expressa como: \[ Q = \frac{\Delta T}{R_{total}} \] Para que a temperatura máxima da parede não exceda 800 K, precisamos garantir que a resistência térmica total não exceda um certo valor. Calculando a resistência térmica total: \[ R_{total} = R_{q} + R_{parede} + R_{c} \] Para a temperatura máxima da parede ser 800 K, a resistência térmica da parede deve ser: \[ R_{parede} = \Delta T / Q - R_{q} - R_{c} \] Substituindo os valores e resolvendo, encontramos que a resistência térmica da parede deve ser: \[ R_{parede} = 0,025 \, m²K/W \] Portanto, a alternativa correta é: R2=0,025 m²K/W.