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Um aparelho de ar condicionado foi instalado em uma sala, sem janelas, cujas dimensões são: 12 m de comprimento, 5 m de largura e 3 m de altura. As...

Um aparelho de ar condicionado foi instalado em uma sala, sem janelas, cujas dimensões são: 12 m de comprimento, 5 m de largura e 3 m de altura. As paredes dessa sala têm 15 cm de espessura e são feitas de tijolos com condutividade térmica de 0,80   W m-1 K-1. O piso e o teto são muito bem isolados e suas trocas térmicas de calor são desprezíveis. O aparelho deve manter o interior da sala a uma temperatura de 25ºC, mesmo quando o ambiente externo esteja a uma temperatura de 35ºC. 

Nesse contexto, qual a quantidade de calor a ser extraída da sala em kW, na unidade de tempo, pelo aparelho de ar condicionado?

💡 1 Resposta

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Para calcular a quantidade de calor a ser extraída da sala em kW, na unidade de tempo, pelo aparelho de ar condicionado, podemos utilizar a equação: Q = U . A . ΔT Onde: Q = quantidade de calor a ser extraída (em kW) U = coeficiente de transferência de calor (em W/m².K) A = área da superfície de transferência de calor (em m²) ΔT = diferença de temperatura entre o ambiente interno e externo (em K) Primeiramente, precisamos calcular a área da superfície de transferência de calor, que é a soma das áreas das paredes da sala: A = 2 . (12 x 3 + 5 x 3) - 4 . (0,15 x 2,85) = 80,55 m² Em seguida, podemos calcular o coeficiente de transferência de calor pela fórmula: U = k / d Onde: k = condutividade térmica do material (em W/m.K) d = espessura do material (em m) Assumindo que a parede é composta apenas por tijolos, temos: U = 0,80 / 0,15 = 5,33 W/m².K Por fim, podemos calcular a quantidade de calor a ser extraída pela equação: Q = U . A . ΔT = 5,33 x 80,55 x (35 - 25) = 429,5 kW Portanto, o aparelho de ar condicionado deve ser capaz de extrair 429,5 kW de calor da sala na unidade de tempo para manter a temperatura interna em 25ºC quando a temperatura externa é de 35ºC.

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