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 -20^circ Fe a temperatura intema 6+72^circ F

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 condução térmica:<br /><br />\[ Q = \frac{{k \cdot A \cdot \Delta T}}{{d}} \]<br /><br />Onde:<br />- \( Q \) é a taxa de perda de energia (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 converter as temperaturas para Kelvin, usamos a fórmula:<br /><br />\[ T(K) = T(°F) + 273.15 \]<br /><br />Portanto, a temperatura externa em Kelvin é:<br /><br />\[ T_{\text{externa}} = -20°F + 273.15 = 253.15 K \]<br /><br />E a temperatura interna em Kelvin é:<br /><br />\[ T_{\text{interna}} = 6.72°F + 273.15 = 279.87 K \]<br /><br />A diferença de temperatura em Kelvin é:<br /><br />\[ \Delta T = T_{\text{interna}} - T_{\text{externa}} = 279.87 - 253.15 = 26.72 K \]<br /><br />A área da janela em metros quadrados é necessária para calcular a taxa de perda de energia. Vamos assumir que a área é \( A \) m².<br /><br />A espessura da janela em metros é:<br /><br />\[ d = 3,0 \, \text{mm} = 0,003 \, \text{m} \]<br /><br />A condutividade térmica do vidro é aproximadamente \( k = 0,92 \, \text{W/m·K} \).<br /><br />Substituindo os valores na fórmula da condução térmica, temos:<br /><br />\[ Q = \frac{{0,92 \cdot A \cdot 26.72}}{{0,003}} \]<br /><br />Simplificando a expressão, temos:<br /><br />\[ Q = \frac{{24,6784 \cdot A}}{{0,003}} \]<br /><br />\[ Q = 8,226 \cdot A \]<br /><br />Portanto, a taxa de perda de energia em watts por metro quadrado é:<br /><br />\[ \frac{Q}{A} = 8,226 \, \text{W/m²} \]<br /><br />Assim, a taxa de perda de energia é de aproximadamente 8,226 watts por metro quadrado.