Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 91
Considere uma pessoa em pé em uma sala a . Determine a taxa total de transferência de calor dessa pessoa, considerando que a área de superfície exposta e a temperatura da pele são de e , respectivamente, e o coeficiente de transferência de calor por convecção é de . Considere a emissividade da pele e das roupas igual a , e assuma que a temperatura da superfície interior da sala é a mesma do ar.
Passo 1
Dados fornecidos:
Temperatura da sala e do ar:
Área superficial da pessoa:
Temperatura da superfície da pessoa:
Coeficiente de transferência de calor por convecção:
Emissividade entre pessoa e ar:
Constante Stefan Boltzmann:
Premissas:
1) Existem condições operacionais estáveis.
2) A pessoa está completamente cercada pelas superfícies interiores da sala.
3) As superfícies circundantes estão à mesma temperatura que o ar na sala.
4) A condução de calor no chão através dos pés é insignificante.
5) O coeficiente de convecção é constante e uniforme em toda a superfície da pessoa.
Passo 2
Fala galera!!
Nessa questão, queremos calcular a taxa total de transferência de calor da pessoa para o meio que ela está. Temos que essa perda de calor só pode ser devido à convecção e radiação. Ou seja:
Assim, para resolver essa questão, precisamos calcular a perde de calor por radiação e por convecção.
Passo 3
A transferência de calor da pessoa para o ambiente devido à radiação é a seguinte:
Substituindo os termos pelos dados fornecidos, temos:
Passo 4
A transferência de calor da pessoa para o ambiente devido à convecção é a seguinte:
Substituindo os termos pelos dados fornecidos, temos:
Passo 5
Assim, temos que a transferência total de calor da pessoa devido à convecção e radiação è a seguinte:
Portanto, a taxa de transferência total de calor da pessoa é dada por .