01 - Considere uma sala de estar com uma janela composta por dois painéis de vidro (
) cada qual com
de altura e
de largura e espessura de 4 mm , separados por um espaço de 10 mm de espessura contendo ar estagnado com
. Os coeficientes convectivos interno e externo são, respectivamente,
e
WI(
). Determine o fluxo de calor através dessa janela e as temperaturas T1, T2, T3 e T4, considerando um dia no qual a sala seja mantida a
e do lado de fora a temperatura seja
.
Passo 1
O enunciado descreve uma janela composta por duas lâminas de vidro de espessura
com condutividade térmica
, separadas por um espaço de ar estagnado de espessura
e condutividade
. Cada lâmina de vidro tem altura
e largura
. Os coeficientes de convecção internos e externos são
e
. A sala está a
e o exterior a
.
Conteúdo: montagem de resistências térmicas em série (convecção–condução–condução–condução–convecção) para obter o fluxo de calor e, em seguida, distribuição de temperatura ao longo dessas camadas.
Conteúdo: montagem de resistências térmicas em série (convecção–condução–condução–condução–convecção) para obter o fluxo de calor e, em seguida, distribuição de temperatura ao longo dessas camadas.
Passo 2
Calcular a área de troca térmica
Em seguida, cada resistência térmica:
Passo 3
Somando as resistências em série:
O fluxo de calor é
Passo 4
Determinar as temperaturas nos pontos de interface, a partir de
e subtraindo as quedas de temperatura
:
Resposta
Fluxo de calor
.
Temperaturas nas interfaces:
Temperaturas nas interfaces: