The inner and outer surface temperatures of a glass window 5 mm thick are 15 and
. What is the heat loss through a
window? The thermal conductivity of glass is 1,4 W/m.K.
Passo 1
Vamos resolver um problema sobre condução de calor em uma janela de vidro. Queremos descobrir quanto de calor está sendo perdido através de uma janela de
com espessura de 5 mm, onde a temperatura interna é
e a externa é
. Para isso, vamos usar a lei de condução de calor, que nos ajuda a calcular a quantidade de calor que passa por um material.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a área da janela. A área
é simplesmente a largura multiplicada pela altura:
Passo 3
Agora, precisamos considerar a espessura do vidro. A espessura
é de 5 mm, mas como nas fórmulas a gente trabalha com metros, vamos converter:
Passo 4
Em seguida, vamos calcular a diferença de temperatura entre o interior e o exterior da janela. Essa diferença
é dada por:
Passo 5
Agora, usamos a fórmula da condução de calor:
Onde:
-
é a quantidade de calor perdida (em Watts, W), -
é a condutividade térmica do vidro, que é , -
é a área que já calculamos, -
é a diferença de temperatura, -
é a espessura do vidro.
Passo 6
Vamos substituir todos os valores na fórmula:
Fazendo as contas:
Resposta
A perda de calor através da janela é de 8400 W.
Exercícios relacionados
The steady-state temperature distribution in a one-dimensional wall of thermal conductivity
and thickness
is of the form
. Derive expressions for the heat generation rate per unit volume in the wall.
Calcule o estoque de carbono por hectare na camada de 0 a 30 cm para os dois solos abaixo.
Nessa fórmula, utilize a área em
( 1 ha
), a profundidade em
, o teor de C em decimal
e a densidade do solo em
. Dessa forma, o resultado será dado em Mg/ha=t/ha.
Ds
|
COS (%) | Camada | Estoque de C (t/ha) |
---|---|---|---|
1,0 | 0,50 |
|
|
1,2 | 0,45 |
|
O estoque de carbono no solo variou apenas em função do teor de C?
Write down the one-dimensional transient heat conduction equation for a plane wall with constant thermal conductivity and heat generation in its simplest form, and indicate what each variable represents.
Explique como a estrutura afeta diferentes processos no solo.