94 - Um mecânico de automóveis está trabalhando em uma oficina com espaço interior não é aquecido. O conforto para o mecânico é fornecido por dois aquecedores radiantes que radiam calor a uma taxa total de . Cerca de desse calor atinge diretamente o mecânico. Pode-se presumir que a oficina e suas superfícies estejam à temperatura ambiente. A emissividade e a absortividade do mecânico podem ser consideradas de , e a área de superfície é de . O mecânico está gerando calor a uma taxa de , metade da qual está latente, e está vestindo roupas com resistência térmica média de . Determine a menor temperatura ambiente em que o mecânico possa trabalhar confortavelmente.

Suposições:

1. Existem condições estáveis.

2. O ar na sala está parado.

3. A roupa média e a temperatura da pele exposta do mecânico são .

Da tabela de coeficientes de transferência de calor por convecção para um corpo vestido a e em pé no ar em movimento a uma velocidade , temos .

A resistência térmica da roupa é dada como:

A radiação dos aquecedores incidentes na pessoa e a taxa de geração de calor sensível pela pessoa podem ser calculadas como:

Sob condição de estado estacionário, o balanço energético do corpo do mecânico pode ser expresso como:

Resolvendo a equação acima, obtemos: