Slide - Aplicações Condução do Calor - Fenômenos de Transporte 2021 1

Aplicações - Condução de Calor Patrick B. Habowski Sumário Aplicação 1 - Casaco para neve Aplicação 2 - Geladeira Aplicação 3 - Janela dupla de vidro Universidade Estadual Paulista - Júlio de Mesquita Filho Aplicações - Condução de Calor Patrick B. Habowski Fenômenos de Transporte Engenharia Civil 3 de junho de 2022 Patrick B. Habowski Aplicações - Condução de Calor 1/5 Aplicações - Condução de Calor Patrick B. Habowski Sumário Aplicação 1 - Casaco para neve Aplicação 2 - Geladeira Aplicação 3 - Janela dupla de vidro Universidade Estadual Paulista - Júlio de Mesquita Filho Sumário 1 Sumário 2 Aplicação 1 - Casaco para neve 3 Aplicação 2 - Geladeira 4 Aplicação 3 - Janela dupla de vidro Patrick B. Habowski Aplicações - Condução de Calor 2/5 Aplicações - Condução de Calor Patrick B. Habowski Sumário Aplicação 1 - Casaco para neve Aplicação 2 - Geladeira Aplicação 3 - Janela dupla de vidro Universidade Estadual Paulista - Júlio de Mesquita Filho Aplicação 1 - Casaco para neve Para reduzir a taxa de perda de calor na neve, uma pessoa veste uma roupa especial feita com um isolante de aerogel de sílica com uma condutividade térmica extremamente baixa.A emissividade da superfície externa dos casacos para neve é de ε = 0, 95. Qual espessura do isolante de aerogel é necessária para reduzir a taxa de perda de calor para 100W ? Considere que a temperatura da vizinhança e do ar externo estejam ambos a 10°C, e que a pele humana está a 35°C, possui espessura de 3mm, área de 1, 8m2, kpele = 0, 3 W m · K e ksil. = 0, 014 W m · K . Patrick B. Habowski Aplicações - Condução de Calor 3/5 Aplicações - Condução de Calor Patrick B. Habowski Sumário Aplicação 1 - Casaco para neve Aplicação 2 - Geladeira Aplicação 3 - Janela dupla de vidro Universidade Estadual Paulista - Júlio de Mesquita Filho Aplicação 2 - Geladeira As paredes de uma geladeira são tipicamente construídas com uma camada de isolante entre dois painéis de folha de metal. Considere uma parede feita com isolante de fibra de vidro, com condutividade térmica kfibra e espessura Lfibra, e dois painéis de aço, cada um com condutividade térmica de kaco e espessura Laco. A parede separa o ar refrigerado interno a T∞,1 = 4◦C do ar ambiente a T∞,e = 25◦C. Determine o fluxo térmico q” x se os coeficientes associados a convecção natural nas superfícies interna e externa forem de hi = he. Dados: kfibra = 0, 0046 W m · K ; kaco = 60 W m · K ; Lfibra = 50mm; Laco = 3mm; hi = he = 5 W m2 · K Patrick B. Habowski Aplicações - Condução de Calor 4/5 Aplicações - Condução de Calor Patrick B. Habowski Sumário Aplicação 1 - Casaco para neve Aplicação 2 - Geladeira Aplicação 3 - Janela dupla de vidro Universidade Estadual Paulista - Júlio de Mesquita Filho Aplicação 3 - Janela dupla de vidro Uma janela dupla possui duas placas de vidro, com 7mm de espessura cada uma, que confinam uma camada de ar com 7mm de espessura. A janela separa o ar da sala a 20◦C do ar do ambiente externo a −10◦C. Qual é a perda de calor através de uma janela que possua 0,8 m de altura por 0,5 m de largura? Despreze a radiação e suponha que o ar entre as placas de vidro esteja estagnado. Dados: hi = 10 W m2 · K ; he = 80 W m2 · K ; kvidro = 1, 4 W m · K ; kar = 0, 0245 W m · K Patrick B. Habowski Aplicações - Condução de Calor 5/5