ENADE 2023: Suponha que uma placa plana retangular esteja sujeita à condução de calor bidimensional em regime permanente

ENADE 2023: Suponha que uma placa plana retangular esteja sujeita à condução de calor bidimensional em regime permanente, imposta pelas condições de contorno em suas extremidades. Suponha, ainda, que a placa foi dividida em seis elementos quadrados, sendo identificados 12 nós, conforme apresentado na figura a seguir.

CENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de calor e massa:

uma abordagem prática. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2012 (adaptado).

Considerando que o material possa ser modelado como isotrópico, verifica-se que a equação que representa a temperatura do nó 7, obtida com base na equação de diferenças finitas, é