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 )
Estando a pessoa no ar em repouso a
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:
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 ( ), -
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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Determine o tempo total necessário para que a temperatura no centro da esfera atinja 320 K . As propriedades do alumínio são
e
. (Resp.:
)
Uma parede grossa de concreto (
) inicialmente a uma temperatura uniforme de
é repentinamente submetida a uma corrente de ar a
. O coeficiente de transferência de calor é
. Calcule a temperatura numa profundidade de 7 cm depois de 30 min .
Resposta: .
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.
Estando a pessoa imersa em água a
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:.