Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 6º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 14
Considere uma janela com em um avião. Para uma diferença de temperaturas de entre as superfícies interna e externa da janela, calcule a perda térmica através de janelas com de espessura de policarbonato, de vidro cal-soda e de aerogel, respectivamente. As condutividades térmicas do aerogel e do policarbonato são respectivamente. Avalie a condutividade térmica do vidro cal-soda a 300 K. Se o avião possuir 130 janelas e o custo para aquecer o ar da cabine é de compare os custos associados às perdas térmicas através das janelas em um vôo intercontinental de 8 horas.
Passo 1
Falaaaa moçadinha, show de bola?
Como diz o Homem de ferro “Eu tenho um plano. Ataque!”
Bora atacar esse problemaaaaaaa junto comigoo.
Bom, para encontrarmos a área transversal da janela será da seguinte maneira
Calcularemos a perda de calor através do policarbonato da seguinte maneira:
Portanto, a perda de calor através do policarbonato é
Passo 2
Encontraremos o custo total através das janelas da seguinte maneira
Portanto, o custo total associado à perda de calor através de 130 janelas de policarbonato é de .
Passo 3
Calcularemos a perda de calor através de cal sodada da seguinte maneira
Pela tabela de propriedades, iremos obter a condutividade térmica do vidro de cal sodada na temperatura de 300 K.
O valor da condutividade térmica da cal sodada é de
Portanto, a perda de calor através do vidro de cal sodada é de .
Passo 4
Iremos encontrar o custo total através das janelas da seguinte forma
Portanto, o custo total associado à perda de calor através de 130 janelas de cal sodada é de .
Passo 5
Calcularemos a perda de calor através de aerogel da seguinte maneira
Pela tabela de propriedades, iremos obter a condutividade térmica do vidro de cal sodada na temperatura de 300 K.
O valor da condutividade térmica da cal sodada é de
Portanto, a perda de calor através do vidro de cal sodada é de .
Passo 6
Iremos encontrar o custo total através das janelas da seguinte forma
Portanto, o custo total associado à perda de calor através de 130 janelas de aerogel é de .
“Às vezes é preciso aprender a correr antes de começar a andar”
Resposta
Portanto, a perda de calor através do policarbonato é .
Portanto, o custo total associado à perda de calor através de 130 janelas de policarbonato é de .
Portanto, a perda de calor através do vidro de cal sodada é de .
Portanto, o custo total associado à perda de calor através de 130 janelas de cal sodada é de .
Portanto, a perda de calor através do vidro de cal sodada é de .
Portanto, o custo total associado à perda de calor através de 130 janelas de aerogel é de .