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06- Qual é a taxa de perda de energia em watts por metro quadrado por umajanela de vidrode 3,0 mm de espessura se a temperatura externa acute (e)-20^circ Fe a temperatura intema 6+72^circ F

Pergunta

06- Qual é a taxa de perda de energia em watts por metro
quadrado por umajanela de vidrode 3,0 mm de espessura
se a temperatura externa acute (e)-20^circ Fe a temperatura intema
6+72^circ F

06- Qual é a taxa de perda de energia em watts por metro quadrado por umajanela de vidrode 3,0 mm de espessura se a temperatura externa acute (e)-20^circ Fe a temperatura intema 6+72^circ F

Solução

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CarlinhosElite · Tutor por 8 anos

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Para calcular a taxa de perda de energia em watts por metro quadrado por uma janela de vidro de 3,0 mm de espessura, precisamos utilizar a fórmula da taxa de perda de calor por condução:<br /><br />\[ Q = \frac{k \cdot A \cdot \Delta T}{d} \]<br /><br />Onde:<br />- \( Q \) é a taxa de perda de calor (em watts)<br />- \( k \) é a condutividade térmica do vidro (em W/m·K)<br />- \( A \) é a área da janela (em metros quadrados)<br />- \( \Delta T \) é a diferença de temperatura (em Kelvin)<br />- \( d \) é a espessura da janela (em metros)<br /><br />Para resolver essa questão, precisamos conhecer a condutividade térmica do vidro. Supondo que a condutividade térmica do vidro seja aproximadamente \( 0,8 \, \text{W/m·K} \), podemos prosseguir com o cálculo.<br /><br />Primeiro, convertemos as temperaturas para Kelvin:<br />- Temperatura externa: \( -20^{\circ}F = -28,8^{\circ}C = 244,15 \, K \)<br />- Temperatura interna: \( 6+72^{\circ}F = 18^{\circ}C = 291,15 \, K \)<br /><br />A diferença de temperatura (\( \Delta T \)) é:<br />\[ \Delta T = 291,15 \, K - 244,15 \, K = 47 \, K \]<br /><br />Agora, podemos calcular a taxa de perda de energia:<br /><br />\[ Q = \frac{0,8 \cdot A \cdot 47}{0,003} \]<br /><br />Para simplificação, vamos considerar uma área \( A \) de 1 metro quadrado:<br /><br />\[ Q = \frac{0,8 \cdot 47}{0,003} \]<br /><br />\[ Q = \frac{37,6}{0,003} \]<br /><br />\[ Q = 12533,33 \, \text{W/m}^2 \]<br /><br />Portanto, a taxa de perda de energia é aproximadamente \( 12533,33 \, \text{W/m}^2 \).
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