Question

Uma janela térmica é composta por duas placas de vidro (k = 1,4 W/mK) com 6mm de espessura separadas por uma camada de ar(k = 0,03 W/mK) de 10mm. A área da janela é 1,5 m² .
Qual a taxa de calor que atravessa quando a diferença de temperatura entre as faces for de 25⁰C?

Answer 1

A condução de calor entre dois ambientes com temperaturas distintas é descrita pela Lei de Fourier, cuja descrição matemática é Ф = (K.A.ΔT)/L, Onde Ф é o fluxo de calor, K é a constante de condutividade térmica (valor único para cada material), A é a área superficial das placas, ΔT é a diferença de temperatura de cada ambiente e L é a distância.

Primeiro, calculamos o fluxo de calor de uma placa para o ar, depois do ar para a outra placa.

Primeiro, da placa:

Ф = (K.A.ΔT)/L ⇒ Ф = (1,4.1,5.25)/0,006 ⇒ Ф = 8750 J

Do ar:

Ф = (K.A.ΔT)/L ⇒ Ф =(0,03.1,5.25)/0,006 ⇒ Ф = 187,5

Como são duas placas, mais o ar, o fluxo de calor total é:

Ф = 8750 + 187,5 + 8750 = 17687,5 J