Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 90
90 - Considere uma casa mantida a uma temperatura constante de . Uma de suas paredes tem três janelas com um único painel de vidro de de altura e de comprimento. O vidro () tem de espessura, e o coeficiente de transferência de calor na superfície interna do vidro é de. Agora, os ventos de começam a soprar paralelamente à superfície dessa parede. Considerando que a temperatura do ar externo é , determine a taxa de perda de calor através das janelas dessa parede. Considere que a transferência de calor por radiação seja insignificante.
Passo 1
Vamos assumir uma temperatura de filme como sendo . Portanto para e temos:
Condutividade térmica é:
Viscosidade cinemática é:
O número Prandtl é:
Passo 2
O número de Reynolds para o fluxo é determinado a partir da equação dada por:
Como , o fluxo é considerado turbulento.
O número de Nusselt é calculado usando a relação à baixo:
Passo 3
O coeficiente convectivo de transferência de calor do ar é determinado a partir da equação dada por:
Reescreva para achar :
Passo 4
As resistências térmicas podem ser representadas da seguinte maneira:
Onde a (área de superfície) é:
Portanto, as resistências são:
Dessa forma, podes achar a resistência total pela soma de todas elas.
Passo 5
A taxa de perda de calor através das janelas dessa parede pode ser calculada pela equação abaixo. Lembre-se que a transferência de calor por radiação será insignificante.
Portanto a taxa de perda de calor através das janelas dessa parede é .