Química, perguntado por nadiamr, 11 meses atrás

Um equipamento condicionador de ar deve manter uma sala, de 12m de comprimento, 5m de largura e 2,8m de altura a 22°C. As paredes da sala, de 14cm (0,14m) de espessura, são feitas de tijolos com condutividade térmica de 0,15kcal/h.m.°C . A face externa das paredes pode estar até a 42°C em um dia de verão. Desprezando a troca de calor pelo piso e pelo teto, que estão bem isolados, pede-se o calor a ser extraído da sala pelo condicionador, em kcal por hora. A área das janelas e das portas pode ser desprezada

Soluções para a tarefa

Respondido por luan11h
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Resposta:

2040,136 kcal/h

Explicação:

De acordo com a equação de Fourier, o fluxo de calor em regime permanente e unidimensional se dá pela equação: q = -K*A*ΔT/ΔX

onde K = Condutividade do material

A = área de troca de calor

ΔT/ΔX = gradiente de temperatura

A equação pode ser escrita da seguinte maneira:

q = \frac{T1-T2}{L/KA}

logo:

q = \frac{42-22}{0,14/(0,15*1)}

obtendo-se um fluxo de calor de 21,43 kcal/h*m²

ou seja, este fluxo obtido é o fluxo de calor por metro quadrado de parede com a espessura de 0,14m e com condutividade térmica (K) de 0,15kcal/h*m*°C

Precisamos agora, obter o valor total da área de troca de calor, visto que já possuímos o fluxo de calor por unidade de área.

Área total da transferência (fluxo) de calor:

Considerando-se o teto e o piso isolados, ou seja, não há fluxo de calor por meio destes, as áreas consideráveis para o problema se tornam as 04 paredes da sala, logo:

A = [ 2* ( 5,0 * 2,8) ] + [2* ( 12*2,8)]

Área total = 95,2m²

Para se obter a quantidade de calor a ser extraído da sala, em kcal por hora (kcal/h) basta multiplicar o fluxo de calor por unidade de área pela área total da transmissão de calor, como mostrado a seguir:

q' = q * A

q' = 21,43 * 95,2

q' = 2040,136 kcal/h

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