Prova de Transferência de Calor - Análise de Fachada de Vidro e Balanços Térmicos

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 To5800K 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 0X3 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 30ºC emissividade da superfície para a mesma temperatura do item ii Ts23 C 296K hr εσ A Ts4 Tsi4 645 w m2 T 30 CT 1567x 10 603 1809 W m 1 R 1 R2 1 R2 1 1 1 1 1 hr hr hr hCon 609 12 1809 W uclc Tmax T T G Tmax Tviq 1hr Lk Tmax Tviq G 1 hr Lk 30c 64511809 001 10 6630c 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 Dados Δx1X4 Δx2X5 m k 2X2 X3 WmK Δx2 5m Δx1 5m Δy1 5 m Δz 5m VOLUME 1 2 3 T3 T TV TO Ta q1eX410 Twi X2 X3 C y 2 T1 Twi T1 T2 ηE Δyi k 0 3T1 2Twi T2 ηi Δyi k T1 18 2Twi R2 ηi Δyi k 13 223 80 4 x 105 5 223 295753 C VOLUME 3 qS qE 0 k Δx2 Δz T3 TSf Δxy k Δy1 Δz T2 T3 Δx1 Δx2 0 Δx2 T3 TSf Δy1 T2 T3 Δx1 Δx2 0 54 T3 234 8 50 T3 5 54 0 14 T3 234 50 T3 20 5 4 0 14 T3 234 4 25 50 T3 0 T3 234 16 25 50 T3 0 41 25 T3 234 16 2550 T3 25 41 234 16 25 50 123 17 C VOLUME 2 k Δy1 Δz T2 T3 Δx1 Δx2 k Δx1 Δz T2 TSf k Δy1 Δz T2 Ts Δx1 Δx2 2 k Δx1 Δz T2 Tsf Δy1 2 k Δx1 Δz T1 T2 Δy1 q2 δx1 Δy1 Δz 0 2 Δy1 T2 Ts Δx1 Δx2 2 Δx1 T2 Tsf Δy1 T1 T2 q2 Δx1 Δy1 k 25 50 12317 5 54 2 50 234 295753 50 q2 55 232 q2 23225 10 50 12317 254 100 468 295753 50 25210 Wm³ 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 q423 k Δy1 Δz T2 T3 Δx1 Δx2 2 W qv12 k T1 T2 Δy1 Wm²