Durante um dia frio de inverno, o vento está soprando a
paralelo à parede de uma casa de 6 m de altura e 10 m de comprimento. Considerando que o ar externo está à
e a temperatura da superfície da parede é
. Determine a taxa de perda de calor por convecção dessa parede. Utilize como apoio a Tabela A-15.
TABELA A-15
Propriedades do ar a 1 atm de pressão
10-1,246-1.0060,02439 1,944 1051,778 1051,426 1050,7336
Viscosidade
15 1,225 1.007 0,02476 2,009 1051,802 1051,470 1050,7323
15 1,225 1.007 0,02476 2,009
1051,802
1051,470
Densidade
Calor específico
térmica
Difusividade
20 1,204 1.007 0,02514 2,074
dinâmica cinemática
1051,825
1051,516
térmica,
Temp. T,
25 1,184
1.007 0,02551
1051,849
1051,562
30 1,164
1.007
0,02588
10
1051,608
35 1,145
1.007
0,02625
1051,655
40 1,127
1.007
0,02662
10
1051,702
45 1,109
1.007
0,02699
1051,941
1051,750
1050,7241
50 1,092
1.007
0,02735
1051,963
1051,798
60 1,059
1.007
0,02808
1051,896
70 1,028
1.007 0,02881
2,780
1051,995
0,9994 1.008
0,02953 2,931
,715490
0,9718 1.008
0,030243,086
13
2100
1.009
0,03095
3,243
111
0,8977
323
0,8542
1.013
3374
3,898
1.016
0,035
0,7788
1.0
0,036
46
2,504
10
200
0,7459
0,037
1053,455
(Resposta:
)
Viscosidade
15 1,225 1.007 0,02476 2,009 1051,802 1051,470 1050,7323
15 1,225 1.007 0,02476 2,009 | 1051,802 | 1051,470 |
|
|||||||||||||||||||||||
Densidade | ||||||||||||||||||||||||||
Calor específico | ||||||||||||||||||||||||||
térmica | ||||||||||||||||||||||||||
Difusividade | ||||||||||||||||||||||||||
20 1,204 1.007 0,02514 2,074 | dinâmica cinemática | 1051,825 | 1051,516 |
|
||||||||||||||||||||||
|
térmica,
|
|||||||||||||||||||||||||
Temp. T,
|
||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||
25 1,184 | 1.007 0,02551 | 1051,849 | 1051,562 |
|
||||||||||||||||||||||
30 1,164 | 1.007 | 0,02588 | 10
|
1051,608 |
|
|||||||||||||||||||||
35 1,145 | 1.007 | 0,02625 |
|
1051,655 |
|
|||||||||||||||||||||
40 1,127 | 1.007 | 0,02662 | 10
|
1051,702 |
|
|||||||||||||||||||||
45 1,109 | 1.007 | 0,02699 | 1051,941 | 1051,750 | 1050,7241 | |||||||||||||||||||||
50 1,092 | 1.007 | 0,02735 | 1051,963 | 1051,798 |
|
|||||||||||||||||||||
60 1,059 | 1.007 | 0,02808 |
|
1051,896 |
|
|||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||
0,030243,086 |
|
|
|
13 | 2100 | 1.009 | 0,03095 | 3,243 |
|
|
111 | 0,8977 | 323 | |||||||||||||
|
|
|
0,8542 | 1.013 | 3374 | 3,898 |
|
|
1.016 | 0,035 |
|
|||||||||||||||
|
|
0,7788 | 1.0 | 0,036 | 46 |
|
2,504 | 10 | 200 | 0,7459 | 0,037 |
|
1053,455 |
Passo 1
Temos uma parede vertical de altura
e comprimento
. O vento sopra paralelamente à parede com velocidade
e as temperaturas são
(ar) e
(superfície). O problema é de convecção forçada externa sobre placa vertical. Vamos usar as correlações de Nusselt para fluxo turbulento e propriedades do ar à temperatura de filme
.
Passo 2
Calculamos a temperatura de filme
Da Tabela A-15, em
tomamos
Passo 3
Número de Reynolds baseado na altura
:
Passo 4
Para
usamos a correlação turbulenta
Calculando:
Coeficiente de transferência
:
Passo 5
Área da parede
Diferença de temperatura
Taxa de perda de calor
Taxa de perda de calor
Resposta
A taxa de perda de calor por convecção é aproximadamente