Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 95
95 - Considere uma grande sala de aula com 75 estudantes em um dia quente de verão. Todas as luzes com de potência nominal são mantidas ligadas. A sala não tem paredes externas, portanto o ganho de calor através das paredes e o telhado é desprezível. O ar refrigerado está disponível a , e a temperatura de retorno do ar não deve exceder . A taxa média de geração de calor metabólico para uma pessoa sentada ou fazendo trabalhos leves é de ( sensível e latente). Determine a vazão de ar que deve ser fornecida para a sala.
Passo 1
Dados fornecidos:
Número de alunos na sala de aula,
Potência total das luzes,
Temperatura do ar frio,
Temperatura do ar de retorno,
Taxa média de geração total de calor por uma pessoa,
Taxa média de geração de calor sensível por uma pessoa,
Taxa média de geração de calor latente por uma pessoa,
Passo 2
Suposições:
1. Existem condições estáveis
2. A umidade produzida pelos corpos deixa a sala como vapor sem condensação e, portanto, a sala de aula não tem carga de calor latente.
3. O ganho de calor através das paredes e o teto é insignificante.
Passo 3
A partir das propriedades da tabela de gases, o calor específico do ar à temperatura ambiente, .
A taxa de geração de calor sensível pelas pessoas dentro da sala pode ser calculada como:
A taxa total de geração de calor interno sensível é determinada como:
Passo 4
Sob condição de estado estacionário, aplicando o balanço de energia, a taxa de fluxo de massa necessária de ar resfriado pode ser expressa como:
A vazão necessária de ar que precisa ser fornecida à sala é .
Resposta
A vazão necessária de ar que precisa ser fornecida à sala é .