Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 47
Uma sala de aula para 40 pessoas deve ser climatizada por meio de aparelhos de condicionamento de ar com capacidade de resfriamento de 5 kW. Considera-se que uma pessoa parada dissipe calor a uma taxa de aproximadamente 360 kJ/h. Existem 10 lâmpadas incandescentes na sala, cada uma com uma capacidade nominal de 100 W. A taxa de transferência de calor para a sala através das paredes e das janelas é estimada em 15.000 kJ/h. Para que o ar da sala seja mantido à temperatura constante de 21 °C, determine o número de aparelhos de condicionamento de ar necessários.
Passo 1
Temos que a taxa de calor fornecida para a sala pelos aparelhos de condicionamento, deve ser no mínimo igual a taxa de calor presente na sala, daí
Passo 2
Vamos calcular cada taxa de calor presente na sala, daí:
Assim, temos todas as taxas de calor presentes na sala em kW.
Passo 3
Somando as taxas do passo 2, temos:
Sabemos que cada aparelho de condicionamento tem a capacidade de resfriamento de 5 kW, portanto, para descobrirmos quantos aparelhos de condicionamento serão necessários teremos:
Resposta
Serão necessários 2 aparelhos de condicionamento para manter a temperatura da sala.