Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 34
Uma sala de altura, com uma superfície de base de devem ser aquecida por aquecedores de resistência elétrica colocados no teto, mantendo a temperatura uniforme de em todos os momentos. O piso da sala está a e tem emissividade de . As superfícies laterais estão bem isoladas. Tratando o teto como um corpo negro, determine a taxa de perda de calor pelo chão da sala.
Passo 1
Precisamos determinar taxa de perda de calor pelo chão da sala.
Assumindo algumas condições:
Que exista condições operacionais constantes. Transferência de calor por meio de convecção será desconsiderada. Não há perdas pelas paredes laterais.
Nossas propriedades são:
Emissividade para teto e para o chão . A emissividade para as laterais será um também.
Consideremos o quarto dividido por 3 partes de superfície o teto(1), chão(2) e as paredes laterais (3).
Passo 2
Levando em consideração oque foi enunciado no passo 1 podemos determinar a taxa de perda do chão como:
Mas antes de calcularmos temos que calcular suas variáveis então lá vamos nós:
Em que para determinar e é:
Calculando a área:
O fator de visão do chão para o teto do quarto é (Retirados da figura 13-5). O fator de visão do teto ou do chão para as superfícies laterais será determinado pela regra da soma:
Considerando que o teto é plano, implica que .
Portanto as resistências que aparecem em nossa equação da taxa pode ser determinadas:
Passo 3
Após calcularmos todas a variáveis podemos determinar a taxa de perda do chão: