Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 99
Considere uma casa comum, com parcelas (paredes que têm valor de ). Compare isso com valor das janelas comuns de ponta dupla de painel duplo de de espaço de ar e esquadrias de alumínio. Considerando que as janelas ocupam apenas da área da parede, determine se mais calor é perdido através das janelas ou através do restante da área da parede . Desconsidere as perdas de infiltração.
Passo 1
Dados fornecidos:
Valor de resistência da parede:
Espaço de ar:
Área percentual ocupada pela janela:
Área percentual ocupada pela parede:
Premissas:
1) Existem condições operacionais estáveis.
2) A transferência de calor pela janela é unidimensional.
3) As propriedades térmicas das janelas e os coeficientes de transferência de calor são constantes.
4) Perdas de calor por infiltração não são consideradas.
Passo 2
Temos que encontrar o fator da janela na Tabela 9-6. Para uma janela comum de ponta dupla de painel duplo de de espaço de ar e esquadrias de alumínio, o fator correspondente é:
Afora, podemos calcular a resistência das janelas. Temos que a resistência é dado pelo inverso de seu fator U e é determinado como sendo:
Substituindo os termos da relação acima pelos dados encontrados, temos:
Temos que é menor . Portanto, o valor de uma janela de painel duplo é muito menor que o valor de uma parede .
Passo 3
Agora, vamos considerar uma seção de de uma parede. A parede sólida e as áreas da janela desta seção são e .
Podemos agora, calcular as taxas de transferência de calor através das duas seções. Assim temos:
Para a parede:
Para a janela:
Portanto, a taxa de transferência de calor através de uma janela de painel duplo é muito maior do que a taxa de transferência de calor através de uma parede R- 2,3.
Passo 4
A proporção de transferência de calor através da parede e através da janela é definida da seguinte maneira:
Portanto, a perda de calor através da janela é 2,6 vezes a perda de calor através das paredes.