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Um ambiente está exposto a um fluxo de radiação de 30 W/m² à temperatura de 35°C. Calcule a temperatura interna do ambiente considerando uma parede...

Um ambiente está exposto a um fluxo de radiação de 30 W/m² à temperatura de 35°C. Calcule a temperatura interna do ambiente considerando uma parede de alvenaria comum (k = 0,6 W/mK) de 0,15 m de espessura e considerando uma janela isolante composta por 2 camadas de vidro (0,8 W/mK) de 10 mm de espessura e ar (k = 0,023 W/mK) contido entre as camadas de vidro com uma distância de 5 mm. Esboce as curvas de temperatura dos dois sistemas.


Essa pergunta também está no material:

01-de-novembro-Exercícios-1
6 pág.

Fenômenos de Transportes Universidade Federal do PampaUniversidade Federal do Pampa

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Para calcular a temperatura interna do ambiente, podemos utilizar a Lei de Fourier para calcular a taxa de transferência de calor através das paredes. A fórmula é dada por: Q = (k * A * ΔT) / d Onde: Q é a taxa de transferência de calor (em Watts), k é a condutividade térmica do material (em W/mK), A é a área da superfície (em m²), ΔT é a diferença de temperatura (em Kelvin), d é a espessura do material (em metros). Vamos calcular a taxa de transferência de calor através da parede de alvenaria: Q_parede = (0,6 * A_parede * ΔT_parede) / d_parede Agora, vamos calcular a taxa de transferência de calor através da janela isolante: Q_janela = (k_vidro * A_vidro * ΔT_vidro) / d_vidro + (k_ar * A_ar * ΔT_ar) / d_ar Agora, podemos igualar as duas taxas de transferência de calor e resolver para a temperatura interna do ambiente: Q_parede = Q_janela (0,6 * A_parede * ΔT_parede) / d_parede = (k_vidro * A_vidro * ΔT_vidro) / d_vidro + (k_ar * A_ar * ΔT_ar) / d_ar A partir dessa equação, podemos resolver para ΔT_parede, que será a diferença de temperatura entre o ambiente e a parede de alvenaria. Em seguida, podemos calcular a temperatura interna do ambiente somando essa diferença de temperatura à temperatura da parede de alvenaria. Infelizmente, não tenho como esboçar as curvas de temperatura aqui, mas espero que essas informações sejam úteis para você resolver o problema.

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