As temperaturas das superfícies interna e externa de uma janela de vidro, com espessura de 5 mm , são de 15 e
, respectivamente. Qual é a perda de calor através de uma janela com dimensões de 1 m de largura por 3 m de altura? A condutividade térmica do vidro é igual a
.
Resposta: 8400 W
Resposta: 8400 W
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma janela de vidro com espessura de 5 mm, onde a temperatura interna é 15°C e a externa é 5°C. Queremos descobrir quanta energia (ou calor) está se perdendo através dessa janela que mede 1 metro de largura por 3 metros de altura. Para resolver isso, vamos usar o conceito de condutividade térmica, que nos ajuda a calcular a transferência de calor através de materiais sólidos, como o vidro.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender a área da janela. A área
é calculada multiplicando a largura pela altura:
Passo 3
Agora, vamos determinar a diferença de temperatura (
) entre o interior e o exterior da janela:
Passo 4
A espessura da janela (
) é de 5 mm, mas precisamos converter isso para metros para manter as unidades consistentes:
Passo 5
Vamos usar a Lei da Condutividade Térmica (Lei de Fourier) para calcular a perda de calor (
):
Onde:
-
é a condutividade térmica do vidro. -
é a área da janela. -
é a diferença de temperatura. -
é a espessura da janela.
Passo 6
Substituindo os valores na fórmula:
Resposta
A perda de calor através da janela é de 8400 W.