Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 17.Problemas - Ex. 111
Calcule a razão entre a perda de calor de uma janela simples com área de e a perda de calor de uma janela dupla com a mesma área. A espessura do vidro de uma janela simples é , e o espaço de ar entre os vidros de uma janela dupla apresenta uma espessura de . A condutividade térmica do vidro é igual a . A película de ar sobre a superfície externa produzem uma resistência térmica conjunta de .
Passo 1
Nesse problema queremos saber razão da perda de calor entre uma janela simples e uma janela dupla, sendo que ambas tem a mesma área.
A equação que nos permite calcular essa condutividade térmica é:
mas podemos escreve-lá em termos da resistência térmica:
Passo 2
Para a janela simples temos que a resistência térmica é:
onde o .
A resistência do vidro nos podemos calcular a partir dos dados fornecidos pelo enuciado.
Então a resitência térmica da janela simples é:
Para a janela dupla temos que a resistência térmica é:
A única resistência que ainda não conhecemos é a dor ar, mas conseguimos calcular ela com os dados do enunciado.
Então a resistência térmica da janela dupla é:
Passo 3
Sendo assim a razão da condução térmica é:
Com esse resultado temos que a perda de calor por parte da janela dupla será um fator 3 menor que a perda de calor da janela simples.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)