Para calcular a perda de calor entre o corpo humano e a sua vizinhança, considere uma camada de pele e gordura com a superfície externa exposta ao ambiente e a superfície interna a uma temperatura um pouco abaixo da temperatura corporal, . A pessoa tem uma área superficial de e a emissividade da pele é 0,95 .
Estando a pessoa no ar em repouso a , qual é a taxa de perda de calor para o ambiente? A transferência de calor por convecção natural para o ar tem um coeficiente convectivo . Considere a T superficial da pelo como (Resp.: q = 146 W )

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a taxa de perda de calor de uma pessoa para o ambiente. Estamos lidando com transferência de calor através de convecção e radiação. Para resolver, vamos precisar das fórmulas dessas duas formas de transferência de calor, além dos dados fornecidos: área superficial, emissividade da pele, temperaturas interna e externa, e o coeficiente convectivo.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a perda de calor por convecção. A fórmula para isso é:
Onde:
  • é o coeficiente convectivo,
  • é a área superficial,
  • é a temperatura da superfície da pele,
  • é a temperatura do ambiente.

Passo 3

Substituindo os valores na fórmula de convecção:
²²

Passo 4

Agora, vamos calcular a perda de calor por radiação. A fórmula para radiação é:
Onde:
  • é a emissividade da pele,
  • é a constante de Stefan-Boltzmann ( ²),
  • é a área superficial,
  • e são as temperaturas em Kelvin.

Passo 5

Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin:

Passo 6

Agora, substituímos na fórmula de radiação:
Calculando :
Então:

Passo 7

Agora, somamos as perdas por convecção e radiação para obter a taxa total de perda de calor:

Resposta

A taxa de perda de calor para o ambiente é aproximadamente 143 W.

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Resposta: .
Para calcular a perda de calor entre o corpo humano e a sua vizinhança, considere uma camada de pele e gordura com a superfície externa exposta ao ambiente e a superfície interna a uma temperatura um pouco abaixo da temperatura corporal, . A pessoa tem uma área superficial de e a emissividade da pele é 0,95 .
Estando a pessoa imersa em água a , qual é a temperatura superficial da pele e a taxa de perda de calor para o ambiente se a condutividade térmica da pele é 0,3 W/m.K? A transferência de calor por convecçãoそ̌ara a água é caracterizada um coeficiente convectivo . (Resp.: e q = 1314 ou 1332 W ).
c)
OBS: Considere estado estacionário e que a água é opaca para radiação.
Dimensione o sistema elevatório residencial, com as seguintes características:
  • Consumo diário
  • Tempo previsto de funcionamento do sistema
  • ;
  • Assuma rendimento do conjunto motor-bomba de ;
  • Tubulação de aço galvanizado ( ), diâmetros comerciais (mm): 15, 20, e 150.
  • Tubulação de sucção:
  • Altura geométrica ;
  • Comprimento ;
  • Conexões e acessórios: 1 válvula de pé com crivo; 1 joelho de ;
  • Tubulação de recalque:
  • Altura geométrica ;
  • Comprimento ;
  • Conexões e acessórios: 1 registro de gaveta aberto; 1 válvula de retenção; 1 T de passagem direta; 8 joelhos de saída de tubulação;
    Resposta: .