Considere uma janela simples (com uma única lâmina de vidro) vertical com largura e altura iguais A superfície interior está exposta ao ar e às paredes do quarto, que estão a . Sob condições ambientais frias, nas quais uma fina camada de gelo se forma na sua superfície interna, qual é a perda de calor através da janela? Como sua análise seria afetada por uma camada de gelo cuja espessura não fosse desprezível? Durante o início da formação do gelo, onde você espera que o gelo comece a ser formado sobre a janela? A emissividade do gelo pode ser considerada igual a .

Para resolver essa questão vamos assumir:

(1) Estado estacionário;

(2) A superfície do gelo é isotérmica com;

(3) A troca de radiação ocorre entre uma superfície pequena (janela) e um compartimento grande (paredes da sala);

(4) Ar ambiente é inativo.

Sob condições de estado estacionário, a perda de calor através da janela corresponde à taxa de transferência de calor para o gelo por convecção e radiação.

Com,

O coeficiente de convecção médio é estimado a partir da correlação de Churchill-Chu,

A espessura da camada de gelo não afeta a perda de calor, uma vez que a superfície interna da camada permanece a . No entanto, a temperatura da interface vidro/gelo diminui com o aumento da espessura, de um valor de para a espessura desprezível.

Como a espessura da camada limite térmica é zero na parte superior da janela e tem seu valor máximo na parte inferior, a temperatura do vidro será realmente maior e menor na parte superior e inferior, respectivamente. Portanto, o gelo começará a se formar na parte inferior.