O interior humano está a
, e a espessura efetiva da pele pode ser considerada 3 cm .
a) Para uma pessoa coberta da cabeça aos pés com uma vestimenta de lã de
de espessura, calcule o fluxo de calor perdido em Curitiba (
) e nas primeiras horas da manhã em São Paulo (
).
b) Qual deve ser a espessura da vestimenta dessa pessoa em Curitiba para que ela apresente a mesma perda de calor que uma pessoa em São Paulo?
Dados:
Área do corpo humano médio
h (do corpo vestido)
a) Para uma pessoa coberta da cabeça aos pés com uma vestimenta de lã de
b) Qual deve ser a espessura da vestimenta dessa pessoa em Curitiba para que ela apresente a mesma perda de calor que uma pessoa em São Paulo?
Dados:
Área do corpo humano médio
h (do corpo vestido)
Passo 1
O enunciado trata da perda de calor de um corpo humano a
para o ambiente a
, passando em série pela pele, pela roupa de lã e pela convecção externa. Vamos modelar isso como três resistências térmicas em série por unidade de área:
onde
,m,
,W/mK,
,m,
,W/mK e
,W/
K. A taxa de perda de calor por área é
Passo 2
Calculamos primeiro
usando
,m:
Somando,
Passo 3
Para
,
,K. Logo
Passo 4
Para
,
,K. Assim
Passo 5
Queremos em Curitiba (
,K) a mesma
,W. Então
Desse total precisa sobrar para a lã
Logo a espessura
é
Resposta
a) Em Curitiba
:
,W.
Em São Paulo :
,W.
Em São Paulo
b) Para igualar a perda de calor, a roupa em Curitiba deve ter cerca de
,cm de lã.