Transferencia de Calor
Transferencia de Calor
Transferencia de Calor
Processos de transferência
de calor numa garrafa
térmica com café quente
Q kAT
t d
Valores típicos: cobre: k = 393 W/m-K; tijolo: 0.69; vidro: 0.78; madeira de pinho
0.13; cimento 0.29; argamassa: 1.16; concreto: 1.37; chapa cimento amianto:
0.74; Insulex: 0.064; lâ de vidro 0.038 W/m-K.
Na construção civil costuma-se utilizar o conceito de resistência térmica: R = d/k
Quando há várias camadas da mesma superfície A, a resistência vale
R = R1 + R2 + R3 +….
Neste caso, a taxa de perda de calor é:
Q AT
t R
Aplicações
1- Em julho de 1988 a temperatura atingiu –10 oC no
Rio Grande do Sul.
(a) Calcule a que taxa perde calor uma parede de
tijolo de 6 m 4 m e 13 cm de espessura. A
temperatura interna é de 23 oC. Condutividade
térmica do tijolo, k = 0.74 W/m-K.
(b) Calcule a taxa de perda de calor através de uma
janela de vidro de 2.60 1.80 m2 de área e 3 mm
de espessura.
(c) Se instala uma janela reforçada, com uma lacuna
de ar de 2 cm entre dois vidros da mesma
espessura. Qual será a taxa de perda de calor,
B. Walpole, Ciência Divertida: Ar
(Melhoramentos, 1991) presumindo-se que a condução seja o único
José de Lima Acioli, mecanismo importante de perda de calor? A
Física Básica para Arquitetura condutividade termica do ar é 0.026 W/m-K
(Editora UnB, 1994)
Q
hAT
t
Resistência térmica:
1 L 1
R
1 2
h A kA h A
Q T
t R
Solução:
A resistência térmica total é R = (1/h1A)+(0.005/kA)+(1/h2A) = 0.12 K/W
A perda de calor é: Q/t = T/R = 247 W
A colocação de aberturas nas
coberturas aumenta a ventilação
natural e arrastam o calor, pela
formação de uma camada de ar móvel
entre o forro e o telhado. O calor de
insolação no verão, incide sobre as
telhas e aquece o forro
A água possui um calor específico mais elevado do que o do solo. O calor do Sol
produz um efeito relativamente menor sobre a água do mar do que sobre o solo;
portanto, durante o dia o solo se aquece mais rapidamente do que o mar e se resfria
mais rapidamente durante a noite. A diferença de temperatura entre o solo e o mar dá
origem a uma brisa que sopra do mar para a costa durante o dia e da costa para o
mar durante a noite.
Convecção em uma tempestade
O ar quente e umido é menos denso do que o ar frio seco e, portanto, se eleva até
altitudes da ordem de 12 mil a 18 mil metros. Uma nuvem de tempestade típica com um
diâmetro de 5 km pode conter 5108 kg de água. Quando esta umidade elevada se
condensa e forma gotas de chuva, ocorre a transferência de cerca de 1015 J de calor
para a atmosfera superior. O ar é empurrado pela chuva e cai, criando fortes correntes
descendentes e ventos superficiais.
QC QC
K
W QH QC
QC
H
t
W
Energia elétrica consumida: P
t
QC H
Eficiência: K
W P