Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 20
Considere as condições do Problema 9.19, só que agora há uma diferença entre as temperaturas superficiais interna e externa da janela, e . Para uma espessura e condutividade térmica do vidro de e respectivamente, estime e . Qual é a perda de calor através da janela?
Passo 1
Nessa questão nós temos as condições da sala e do ar ambiente para vidros de janelas. Além da espessura e condutividade térmica do vidro. A partir disso, queremos encontrar as temperaturas da superfície interna e externa e a perda de calor.
Passo 2
Para resolver essa questão vamos assumir:
(1) Condições em estado estacionário;
(2) Condução unidimensional no vidro;
(3) Superfícies internas e externas expostas a grandes ambientes.
Realizando balanços de energia nas superfícies interna e externa, obtemos, respectivamente,
Onde e podem ser avaliados por,
Passo 3
Usando o primeiro modelo de lei para condução unidimensional em uma parede plana, as equações do balanço energético foram formuladas e resolvidas para obter,
e
A partir do qual a perda de calor é,
Ou seja, ao considerar a resistência térmica do vidro, a perda de calor é menor do que a determinada no problema anterior ao assumir um painel isotérmico.
Resposta
e