A condutividade térmica média das paredes (incluindo as janelas) e telhado da casa descrita na Figura P17.81 é 0,480 W/m ? °C, e sua espessura média é 21,0 cm. A casa é mantida aquecida com gás natural com calor de combustão (isto é, a energia fornecida por metro cúbico de gás queimado) de 9300 kcal/. Quantos metros cúbicos de gás devem ser queimados a cada dia para manter a temperatura interior a 25,0 °C se a temperatura exterior é 0,0 °C? Desconsidere a radiação e a energia transferida por calor pelo solo.
Passo 1
Vem comigooooo... que no caminho eu explicooo!!
Vamos considerar a troca de calor completamente descrita pela condutividade que nos foi dada pelo enunciado.
A equação da condução de calor é:
Por outro lado, a queima do combustível deve suprir o calor perdido para o ambiente.
Passo 2
Inicialmente, devemos calcular a área total, correspondente às quatro paredes mais o telhado.
O sinal negativo indica que a casa perde calor.
Em um segundo, a casa perde:
Em um dia a casa perde :
Passo 3
Cada metro cúbico de natural gera 9300 kcal (1 cal =4.186 J). De modo que o consumo de gás natural em um dia é de :
Resposta
Portanto, os metros cúbicos de gás que devem ser queimados a cada dia para manter a temperatura interior a 25,0 °C é de 35,53 .