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007 Considere o sistema de isolamento térmico de uma janela de vidro duplo com uma camada de ar em repouso no meio. A espessura da camada de ar é d...

007 Considere o sistema de isolamento térmico de uma janela de vidro duplo com uma camada de ar em repouso no meio. A espessura da camada de ar é de 0,01 m e de cada placa de vidro 0,004 m. A condutividade térmica do vidro é de Kv = 0,025 W/m.ºC. O ambiente externo está a Tar,i = 10ºC e tem coeficiente de convecção hi = 5 W/m².ºC. Qual o fluxo de calor em W/m²?
X A) q" = 18,6372 Q/m²
B) q" = 19,6372 Q/m²
C) q" = 20,6372 Q/m²
D) q" = 17,6372 Q/m²
E) q" = 21,6372 Q/m²


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revisao_simulado fenomenos do transporte 5 - pdf
2 pág.

Fenômenos de Transporte I Faculdade ÚnicaFaculdade Única

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Para calcular o fluxo de calor em uma janela de vidro duplo com uma camada de ar em repouso no meio, podemos usar a Lei de Fourier para a condução de calor. A fórmula para o fluxo de calor é dada por: q" = (T1 - T2) / (Rtotal) Onde: - q" é o fluxo de calor em W/m² - T1 é a temperatura do ambiente externo em °C - T2 é a temperatura do ambiente interno em °C - Rtotal é a resistência térmica total do sistema Para calcular a resistência térmica total, podemos somar as resistências térmicas das placas de vidro e da camada de ar: Rtotal = R1 + R2 + Rar Onde: - R1 é a resistência térmica da primeira placa de vidro - R2 é a resistência térmica da segunda placa de vidro - Rar é a resistência térmica da camada de ar A resistência térmica de uma placa de vidro é dada por: R = espessura / (condutividade térmica * área) A resistência térmica da camada de ar é dada por: Rar = espessura / (condutividade térmica * área) Substituindo os valores fornecidos na questão, temos: R1 = 0,004 / (0,025 * área) R2 = 0,004 / (0,025 * área) Rar = 0,01 / (0,025 * área) A área é cancelada na fórmula do fluxo de calor, então podemos simplificar a expressão: q" = (T1 - T2) / (R1 + R2 + Rar) Substituindo os valores fornecidos na questão, temos: q" = (10 - T2) / (0,004 / (0,025 * área) + 0,004 / (0,025 * área) + 0,01 / (0,025 * área)) Simplificando a expressão, temos: q" = (10 - T2) / (0,008 / (0,025 * área) + 0,01 / (0,025 * área)) Agora, podemos calcular o valor do fluxo de calor substituindo os valores das alternativas fornecidas na questão e verificando qual delas satisfaz a equação.

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