Resoluo 1a Prova Fenmenos de Transporte 2 2014 Prof. Garabed

Nome______________________________________________ Pronturio _______________

1) Um equipamento condicionador de ar precisa ser capaz de manter a temperatura de uma sala, de 10 m de comprimento, 10 m de largura e 3 m de altura em 20C. A temperatura externa de 35C. Uma das paredes da sala tem 50% de sua rea envidraada (janelas). As paredes so feitas de tijolos com 10 cm de espessura, cobertas em ambos os lados por uma camada de argamassa de aproximadamente 1 cm de espessura. Na sala trabalham 10 funcionrios utilizando 10 computadores. O vidro das janelas tem 0,8 cm de espessura. A potencia gerada por cada trabalhador de 100W e de cada computador de 200W. Considerando que no exista troca de calor no teto e no piso, e que a troca de calor nas paredes e vidros seja somente por conduo (desprezar conveco e radiao), determine a potncia trmica do ar condicionado em BTU/h para compensar a gerao de calor interno e o fluxo de calor pelas paredes e janelas. (1 ponto) Dados: Condutividade trmica do tijolo = kt = 0.7 W/(m.K)

Condutividade trmica da argamassa = ka =1,2 W/(m.K) Condutividade trmica do vidro = kv = 1,0 W/(m.K)

1 Watt [W] = 3,4121416331 BTU/h

Resoluo:

t

salaes

t

exsalat

i

itac

RTT

RTTq

WP

PqP

=

=

=+=

+>

3000200*10100*10

Considerando 3 resistncias trmicas em paralelo, uma formada pelas 3 paredes sem janela, R1, e a outra formada pela meia parede de tijolo, R2 , e a terceira formada pela janela:

BTU/h139900BTU/h 3,412*41000

4100030003800038000

10*395,0/)2035(/10*395,0

)10*533,0/110*6,10/110*77,1/1/(1

/10*533,01*2/10*3

08,0/10*6,10

)2,101,02

7,010,0(

2/10*31)2(12

/10*77,1

)2,101,02

7,010,0(

10*3*31)2(

312

)/1/1/1/(1

3

3

333

33

32

2222

31

331

321

=