Uma parede de sala está em contato com o meio externo e promove troca de calor para o meio interno. A parede tem largura de 4 me 3 m de altura. A constituição das paredes são 2 mm de tinta (
), 5 mm de reboco (
), 15 cm de tijolo (
), e novamente reboco e tinta. Em um dia quente o ar externo pode chegar a
, com vento de
passando pela largura da sala, e para o conforto da família o ambiente interno deverá estar a
, com uma brisa de
. Considerando que a janela foi construída com vidro duplo e com isso desprezando a troca de calor por ela, determine a troca de calor que ocorre pela parede na sala;
Passo 1
O enunciado pede a taxa de transferência de calor estacionária através de uma parede composta exposta a convecção forçada nos dois lados. Vamos precisar de:
– Correlações de convecção forçada para obter os coeficientes de película e
.
– Resistências térmicas de condução de cada camada (tinta, reboco, tijolo).
– Soma das resistências para achar a resistência térmica total e, finalmente,
– , com
e
.
– Correlações de convecção forçada para obter os coeficientes de película
– Resistências térmicas de condução de cada camada (tinta, reboco, tijolo).
– Soma das resistências para achar a resistência térmica total e, finalmente,
–
Passo 2
Cálculo de
(vento de
sobre placa vertical de altura
):
Para usamos
Para
Passo 3
Cálculo de
(brisa de
, placa vertical
):
Para regime laminar usaremos
Para regime laminar usaremos
Passo 4
Resistências térmicas por unidade de área (
):
Camadas de condução (
espessura,
condutividade):
Como há tint
eboco de ambos os lados:
Resistência total por área:
Passo 5
Coeficiente global e fluxo:
Como
,
Resposta
A taxa de transferência de calor através da parede é aproximadamente
.