Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 09
Uma janela de vidro, com de largura e de altura, tem espessura de e uma condutividade térmica de . Se em um dia de inverno as temperaturas das superfícies interna e externa do vidro são de e , respectivamente, qual é a taxa de perda de calor através do vidro? Para reduzir a perda de calor através da janela, é costume usar janelas de vidro duplo nas quais as placas de vidro adjacentes são separadas por uma camada de ar. Se o afastamento entre as placas for de e as temperaturas das superfícies do vidro em contato com os ambientes estiverem nas temperaturas de e , qual é a taxa de perda de calor em uma janela de × ? A condutividade térmica do ar é .
Passo 1
Fala aí! Vamos fortalecer nossos conhecimentos!
Bem, o enunciado pede duas coisas pra gente… Mas antes de tudo vamos começar anotando todos os nossos dados pra gente não se perder, beleza?
Primeira parte:
Segunda parte:
Agora sim!
Passo 2
Vamos resolver então! Partiu relembrar a equação que apresenta a taxa da perda de calor:
Ops! Precisamos da área e do fluxo térmico! Podemos achar eles, assim olha só:
Vamos substituir cada um, para resolver uma equação só, beleza?
Show de bola! Agora resolvendo a primeira parte, que é achando a transferência de calor através do vidro:
Conseguimos! Já achamos a primeira parte!
Passo 3
Vamos agora fazer o mesmo cálculo para a segunda parte, belezinha?
Prontinho! E qual a conclusão que tiramos disso aí? Que, por causa da baixa condutividade térmica do ar, é mais vantajoso construir um painel duplo e espaçado, como na nossa segunda opção… Tranquilo?
Conseguimos!
Resposta
Transferência de calor através do vidro:
Transferência de calor através do ar: