Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 14
14 - Seja a parede composta do Problema 3.13 sob condições nas quais o ar interior ainda é caracterizado por e . Entretanto, use condições mais realistas para o ar externo, caracterizando-o por uma variação diurna (tempo) da temperatura na forma
Com . Supondo condições pseudoestacionárias, nas quais mudanças na quantidade de energia armazenada no interior da parede podem ser desprezadas, estime a perda diária de calor através da parede se a sua área superficial total for igual a .
Passo 1
(i) A temperatura do ar interno é .
(ii) Os coeficientes convectivos são e .
(iii) As temperaturas externas do ar são determinadas por
(iv) A superfície total da parede é .
(v) Dados: .
Passo 2
Determine:
Perda diária de calor através da parede,
O circuito térmico equivalente é mostrado abaixo:
Passo 3
A perda de calor da parede é obtida a partir da equação:
Das condições prescritas, temos que:
Passo 4
Ao resolver as integrais, temos:
Ao aplicar os limites, temos:
Passo 5
Das condições prescritas, a resistência térmica total é expressa como:
Passo 6
Assumindo a temperatura de , temos:
Para placa de gesso, .
Para fibra de vidro,.
Para madeira compensada, .
Passo 7
Substituindo valores dos parâmetros correspondentes na equação , obtivemos:
Passo 8
Portanto a perda de calor da parede é: