EXERCÍCIO DE FENÔMENOS DO TRANSPORTE

Bom, vou tentando lembrar aqui  e ver se pego no tranco..Para a primeira parte do exercício:

A taxa de perda de calor, ou fluxo de calor, é obtida por q=(K.ΔT)/L, onde:

K = condutividade térmica do material. Conforme dados do enunciado, 1,4(W/m.k) p/ o vidro, e 0,024(W/m.k) p/ o ar;

L = comprimento do condutor (expessura do vidro) = 0,005m

ΔT = variação de temperatura. 15ºc - (-20ºc) = 35ºc

Substituindo na fórmula, a resposta da primeira parte será q = (1,4 x 35)/0,005 = 9800W/m²

Para a segunda parte, devem ser consideradas três camadas: duas camadas de 0,005m de vidro, e uma camada de ar de 0,01m de expessura.

O cálculo então será feito a partir da fórmula q = ΔT /[(L_V1/K_V)+(L_AR/K_AR)+(L_V2/K_V)], onde:

L_V1 = comprimento do condutor 1 (expessura do primeiro vidro)

L_AR = comprimento do segundo condutor (expessura da camada de ar)

L_V2 = comprimento do condutor 2 (expessura do segundo vidro)

K_V = condutividade termica do vidro (supondo ser a mesma para os dois vidros)

K_AR = condutividade termica do ar

Fazendo os cálculos, q = 35/[(0,005/1,4)+(0,01/0,024)+(0,005/1,4)] = 82,58W/m2

como as respostas foram dadas em taxa de transferência de calor por área, ou fluxo, que é a razão da quantidade de calor transferido por área, e sendo a área de 2m², se o objetivo for o cálculo da quantidade de calor em função do tempo, basta fazer a multiplicação dos fluxos de calor pela área, nesse caso, quando q = 9800W/m2, Q = 19600W, e quando q = 82,58W/m², Q = 165,16m².