O coeficiente de perda de calor por convecção para uma pessoa vestida, em pé, no ar em movimento, é expresso como h = 14,8 V 0,69 para 0,15 < V < 1,5   m / s , em que V é a velocidade do vento. Para uma pessoa com superfície corporal de 1,7   m ² e temperatura média da superfície de 29 ℃ , determine a taxa de perda de calor por convecção a partir da pessoa no ar com vento a 10 ℃ , para velocidades do ar de: a 0,5 m / s b 1,0   m / s c 1,5   m / s .

Passo 1

O problema pede o valor do fluxo de calor perdido por uma pessoa para o vento em diferentes velocidades, e para que o resultado seja obtido, é necessário que façamos algumas considerações, como as condições operacionais serem estáveis e o coeficiente convectivo de transferência de calor ser constante em toda a superfície do corpo.

Passo 2

A taxa de perda de calor por convecção é calculada da mesma maneira para os três casos, apenas alterando-se o valor da velocidade, uma vez que todos os valores de velocidades propostos estão na faixa de trabalho da relação que a questão nos dá. Sendo assim, os cálculos se desenvolvem da seguinte maneira:

a   h =   14,8 V 0,69 = 14,8 0,5 m s 0,69 = 9,174 W m 2 ℃

Q ˙ = h A s T s -   T ∞ =   9,174 W m 2 ℃ 1,7 m ² 29 ℃ - 10 ℃ = 296,3   W

b   h =   14,8 V 0,69 = 14,8 1,0 m s 0,69 = 14,8 W m 2 ℃

Q ˙ = h A s T s -   T ∞ =   14,8 W m 2 ℃ 1,7 m ² 29 ℃ - 10 ℃ = 478,0   W

c   h =   14,8 V 0,69 = 14,8 1,5 m s 0,69 = 19,58 W m 2 ℃

Q ˙ = h A s T s -   T ∞ =   19,58 W m 2 ℃ 1,7 m ² 29 ℃ - 10 ℃ = 632,4   W

Resposta

a 296,3   W

b 478,0   W

c 632,4   W

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados