Uma mesma temperatura de
é mantida em um quarto por um sistema de aquecimento ou resfriamento. As paredes do quarto encontram-se normalmente a
no verão e
no inverno. A superfície exposta de uma pessoa pode ser considerada a uma temperatura de
ao longo do ano com emissividade de 0,9 . Se o coeficiente de convecção natural entre a pessoa e o ar do quarto é de aproximadamente
calcule os fluxos de calor no verão e no inverno.
Qconv
verão
e
inverno
.
Qconv
Passo 1
O enunciado pede para calcular os fluxos de calor por convecção e por radiação de uma pessoa cuja superfície exposta está a
num quarto mantido a
. As paredes estão a
no verão e a
no inverno. Vamos usar:
– Convecção natural com coeficiente .
– Radiação com emissividade e constante de Stefan–Boltzmann
.
– Área típica da superfície exposta .
– Convecção natural com coeficiente
– Radiação com emissividade
– Área típica da superfície exposta
Passo 2
Cálculo do fluxo por convecção, que independe da temperatura das paredes. A diferença de temperatura entre pele e ar é
Logo
Passo 3
Cálculo do fluxo por radiação no verão, com as paredes a
. Primeiro convertemos para kelvin:
A radiação líquida é
Passo 4
Cálculo do fluxo por radiação no inverno, com as paredes a
. Em kelvin:
Então
Resposta
}
~W
} \approx 42{,}5~W
} \approx 143{,}1~W
} \approx 42{,}5~W
} \approx 143{,}1~W