9- Uma parede de
é construida de dentro para fora de 3 cm de reboco (
), 20 cm de tijolo (
) e 2 cm de reboco. A parede possui uma porta
), de 5 cm de espessura,
de área e uma janela (
) de 4 cm de espessura,
de área. A temperatura na superficie externa da parede é
e a interna é de
… Encontre: a) a resistência térmica total da parede, sem coeficiente de pelicula; b) a quantidade de calor que atravessa a parede em 30 minutos; c) Sabendo-se que O coeficiente de película externo é de
e o interno de
encontre as temperaturas dos ambientes externo e interno separados pela parede.
Passo 1
O enunciado descreve uma parede total de área interna de
constituída, de dentro para fora, por:
– Reboco interno de espessura e condutividade
.
– Tijolo de espessura e
.
– Reboco externo de espessura e mesmo
.
Além disso há uma porta de área , espessura
e
, e uma janela de área
, espessura
e
.
As temperaturas nas superfícies da parede são e
.
Para (a) desprezamos coeficientes de película, calculamos as resistências térmicas por condução e montamos o circuito em paralelo (trecho “principal” da parede, porta e janela).
– Reboco interno de espessura
– Tijolo de espessura
– Reboco externo de espessura
Além disso há uma porta de área
As temperaturas nas superfícies da parede são
Para (a) desprezamos coeficientes de película, calculamos as resistências térmicas por condução e montamos o circuito em paralelo (trecho “principal” da parede, porta e janela).
Passo 2
Área do trecho principal (sem porta e sem janela):
Resistências em série desse trecho:
Somando,
Passo 3
Resistência da porta:
Resistência da janela:
Passo 4
Como os três caminhos estão sujeitos ao mesmo
, combinamos em paralelo:
logo
Passo 5
Taxa de transferência de calor (considerando
):
Em
minutos (
,h),
Passo 6
Agora incluímos as resistências de película (área total
):
Usando
:
Temperatura externa do ambiente
Temperatura externa do ambiente
Temperatura interna do ambiente
Resposta
(a)
(b)
(c) e
(b)
(c)