Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 04
A laje de concreto de um porão tem de comprimento, de largura e de espessura. Durante o inverno, as temperaturas são normalmente de e em suas superfícies superior e inferior, respectivamente. Se o concreto tiver uma condutividade térmica de , qual é a taxa de perda de calor através da laje? Se o porão for aquecido por um forno a gás operando a uma eficiência de e o gás natural estiver cotado a , qual é o custo diário da perda térmica?
Passo 1
Fala aí! Vamos fortalecer nossos conhecimento com essa questãozinha? Partiu!
Bem, temos duas perguntas para resolver… Mas antes vamos anotar todos os nossos dados pra gente não se perder, beleza?
Show! Mas agora vamos ter atenção no ajuste das unidades, né? A condutividade térmica está em , então vamos ajustar as temperaturas:
Agora sim!
Passo 2
Na primeira parte o enunciado pede pra gente a taxa da perda de calor através da laje, precisamos então resolver essa equação aqui olha:
Opa! precisamos da área e do fluxo térmico… Humm… Que tal a gente substituir eles na equação da taxa de calor?
Bom, cada um deles podemos achar assim:
Agora é só colocar tudo isso lá na equação de cima:
Temos todos os termos!
Show! Partiu resolver a segunda parte da questão!
Passo 3
Na outra parte o enunciado pede pra gente o custo diário da perda térmica, se o porão usar um forno a gás para aquecimento, e ele estiver operando a uma eficiência de , tendo o gás um …
Bem, na primeira parte encontramos a perda de calor, né? Mas ela vai ser isso se o nosso forno do aquecimento estiver operando , como ela disse que estamos trabalhando com uma eficiência menor… Precisamos fazer o seguinte:
Beleza pura? Então vamos calcular o custo do gás! Para isso vamos lembrar que:
Agora sim, vamos às contas!
Conseguimos! Show de bola!
Mas peraí!! Se olharmos bem, o enunciado pediu para a gente, o custo diário da perda térmica e aqui nós encontramos o custo por segundo.
Quantos segundos têm em um dia?
Sabemos que um dia tem 24 horas e que 1 hora tem 60 minutos, e por sua vez, 1 minuto tem 60 segundos.
Agora que sabemos que um dia tem 86400 segundos, é só multiplicar 86400 ao custo por segundo que encontramos, e assim, encontrar o custo diário.
Agora sim, conseguimos!