Exercícios Resolvidos - Transferência de Calor - Análise de Fachada de Vidro e Balanço Térmico

Exercício P1 terçafeira 8 de dezembro de 2020 1821 QUESTÃO 1 VALOR 30 Por questões arquitetônicas cada vez mais edifícios são construídos com sua fachada completamente de vidro i Valor 10 Estime o aumento da carga térmica W por unidade de área devido a irradiação solar Tso5800K para uma fachada orientada ao norte e que apresenta uma irradiância de G6X4 X5Wm² Considere que o vidro possui uma transmissividade constante no valor de 01X3 para comprimentos de onda até 4μm e nula para comprimento de onda maiores ii Valor 10 Estime também o poder emissivo da superfície vítrea para uma temperatura de sua superfície de X2 X3C Nesta primeira análise considere que em todo o espectro a refletividade da superfície vítrea é nula iii Valor 10 Considerando o posicionamento de uma superfície adiabática na superfície interna do vidro determine a temperatura máxima do vidro considerando o coeficiente de convecção igual a X1 X2 Wm²K condutividade térmica do vidro igual a 10 WmK Espessura10mm temperatura externa ar e vizinhança igual a 30C emissividade da superfície para a mesma temperatura do item ii QUESTÃO 2 VALOR 35 Para o problema ilustrado na figura calcule pelo método dos balanços as incógnitas indicadas Valor 15 Desenhe no mínimo 2 isotermas 2 linhas de fluxo de calor por volumeValor 10 Calcule a taxa transferida de calor horizontal entre os volumes 2 e 3 e o fluxo de calor vertical entre os volumes 1 e 2 Valor 10 DadosΔx1¼ Δx2½ Δy1 5 m ΔzX5 m k 2X2 X3 WmK VOLUME 3 qs qe 0 k Δx₂ Δz T₃ Tsf Δy₁ k Δy₁ Δz T₂ T₃ Δx₁ Δx₂ 0 Δx₂ T₃ Tsf Δy₁ T₂ T₃ Δx₁ Δx₂ 0 54 T₃ 234 5 50 T₃ 5 54 0 14 T₃ 234 50 T₃ 20 54 0 14 T₃ 234 4 25 50 T₃ 0 T₃ 234 16 25 50 T₃ 0 41 25 T₃ 234 16 25 50 T₃ 25 41 234 16 25 50 12317C VOLUME 2 k Δy₁ Δz T₂ T₃ Δx₁ Δx₂ k Δx₁ Δz T₂ Tsf k Δy1 Δz T2T3 Δx1 Δx2 2 k Δx1 Δz T2 Tsf Δy1 2 k Δx1 Δz T1 T2 Δy1 qe Δx1 Δy1 Δz 2 Δy1 T2 Ts Δx1 Δx2 2 Δx1 T2 Tsf Δy1 T1T2 q2 Δx1 Δy1 k 25 50 12317 5 54 2 50 234 295753 50 q2 55 232 q2 23225 10 5012317 254 100 468 295753 50 2520 Wm3 Twf X2 X3 C T3 T2 50 C Tsf X2 X3 X4 C q1E X4 105 T1 2957C 123C T2 50C q2 Δx2 Δx1 Δy1 Δy1 x y Calcule a taxa transferida de calor horizontal entre os volumes 2 e 3 e o fluxo de calor vertical entre os volumes 1 e 2 Valor 10 q23 k Δy1 Δz T2 T3 Δx1 Δx2 2 W q12 k T1 T2 Δy1 W m2