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7/24/2019 CONCEITOS CONFORTO TRMICO Aula 13
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CONCEITOS CONFORTO TRMICOFACULDADE AVANTIS_BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
aula 13 CONFORTO AMBIENTAL E TRMICO
Aquela condio da mente que expressa satisfao com o ambienttrmico
Define-se conforto trmico de um indivduo quando alcanadas ascondies para o meio, que permitam que o sistema termorregulacorpo esteja num estado de mnima tenso, ou seja, o sistema
termorregulador no esteja operando.
Um ambiente termicamente neutro, segundo Fanger(1970), a coqual uma pessoa no sinta nem calor e nem frio em relao ao amem que se encontra.
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CONFORTO TRMICOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
aula 13 CONFORTO AMBIENTAL E TRMICO
__________________________TERMOREGULAO________________
TERMOREGULAO
VASODILATAO
VASOCONSTRIO
O processo de produo de energia interna no organismo denominado de METABOLISMO
O corpo humano funciona como uma mquina exotrmica (libersempre gerando calor, at mesmo quando em repouso.
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CONFORTO TRMICOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
aula 13 CONFORTO AMBIENTAL E TRMICO
MECANISMOS DE TROCAS TRMICAS ENTRE O CORPO E O
____________________AMBIENTE___________________
TROCAS SECAS CONDUO,CONVECO E RADIAO O calor peo ambiente atravs das trocas secas denominado de CALOR SENS
TROCAS MIDAS EVAPORAO O calor perdido para o ambient
atravs da troca mida denominado Calor latente
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MECANISMOS DE TROCAS DE CALORFACULDADE AVANTIS_BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
aula 13 CONFORTO AMBIENTAL E TRMICO
Para compreendermos o comportamento trmico dasedificaes se faz necessrio conhecer diversos assuntos
A FISIOLOGIA TRMICA DOS OCUPANTES DA EDIFICA
CLIMATOLOGIA
PROCESSOS DE TRANSMISSO DE CALOR
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MECANISMOS DE TROCAS DE CALORFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
aula 13 CONFORTO AMBIENTAL E TRMICO
__________________________TROCAS TRMICA _________________
O calor ou ENERGIA TRMICA se transmite por duas razes:
A existncia de corpos com temperaturas diferentes; Mudana de estado fsico.
Quando um corpo troca calor devido a diferena de temperatura,chamamos esta transferncia de calor de TROCA SECA e a energia
transmitida de CALOR SENSVEL CONDUO, CONVECO E RA
Quando a transferncia de calor envolve mudana de estado, chamTROCA MIDA e a energia transmitida de CALOR LATENTE - EVAPO
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TROCAS TRMICAS DE CALOR POR CONDUOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
aula 13 CONFORTO AMBIENTAL E TRMICO
__________________________TROCAS TRMICAS_________________
A grandeza fsica que caracteriza, se um material melhor oucondutor de calor chama-se: CONDUTIBILIDADE TRMICA : (W
Transmisso de calor molcula a molcula, consequentemennecessidade de um meio material, ocorrendo de um ponto detemperatura para um meio de menor temperatura.
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TROCAS TRMICAS DE CALOR POR CONDUOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
aula 13 CONFORTO AMBIENTAL E TRMICO
________________________________TROCAS TRMICAS _____________
A intensidade do fluxo de calor que passa por um material: q em (W/m)q = x (Te Ti) / e
A intensidade total do fluxo de calor de um material Q em (W) ou (J/s)Q = S x x (Te Ti) / e
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TROCAS TRMICAS DE CALOR POR CONDUOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
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________________________________TROCAS TRMICAS _____________
onde, q = intensidade de fluxo de calor (W/m) = condutibilidade trmica do material (W/mC)Te = temperatura da superfcie externa (C)Ti = temperatura da superfcie interna (C)e = espessura do material (m)Q = intensidade total do fluxo de calor do material (W) ou (J/s)S = rea atravessada pelo fluxo de calor (m)E = calor existente em um corpo (J)t = intervalo de tempo (s)
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________________________________________TROCAS TRMICAS_____________________
A energia, o calor existente em um corpo E (J): E = S x x (Te Ti) x t /
q = T / Rt Rt = e / q = Kt x T Kt = 1 / Rt = /e,
Onde: Rt = resistncia trmica do material (mC/W)Kt = condutncia trmica do material (W/mC)
EXERCCIOS:1.Calcular o fluxo de calor que passa por uma parede de alvenariacom espessura de 20 cm, sabendo-se que a condutibilidade trmdo tijolo utilizado de 0,72 W/mC, a temperatura externa de 3e a temperatura interna de 24C.
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_____________________________TROCAS TRMICAS_____________
2. Sabendo-se que a parede tem (5,00x2,70) m de rea, calcule o total de calor que passa por esta parede.
3. Qual a resistncia trmica desta parede?
4. Sabendo-se que a resistncia trmica de uma parede de bloco c
furado com emboo de 2,5 cm de argamassa de cimento e areia mC/W. Qual o fluxo de calor que passa pelo sistema, j que a espda parede de 15 cm, a temperatura externa de 34C e a tempeinterna de 27C.
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TROCAS TRMICAS POR CONVECOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
aula 13 CONFORTO AMBIENTAL E TRMICO
__________________________TROCAS TRMICAS__________________
A transmisso de calor por conveco ocorre entre um corpo slidfludo (lquido ou gs), podendo ser natural ou forada.Conveco natural:
Se ta>ts, o fluido se resfriar emcontato com aparede, realizandoum movimento descendente
Se ta >tc fluxo de calor ascendSe tc < ta fluxo de calor descen
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TROCAS TRMICAS POR CONVECOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
aula 13 CONFORTO AMBIENTAL E TRMICO
__________________________TROCAS TRMICAS__________________
A grandeza fsica que caracteriza, se o processo convectivo mais intenso, chama-se COEFICIENTE DE TROCAS TRMICAS POR CONVhc (W/mC).
A intensidade do fluxo de calor envolvido no processo de trocas po dada por :
qc = hc x (Ts Tar) (W/m),
Onde: hc = coeficiente de trocas de calor por conveco (W/m)Ts = temperatura da superfcie do slidoTar = temperatura do ar (C)
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TROCAS TRMICAS POR CONVECOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
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___________________________Trocas trmicas________________
qc = hc x (Ts Tar) (W
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TROCAS TRMICAS POR CONVECOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
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__________________________TROCAS TRMICAS________________
Em paredes verticais as trocas de calor por conveco so ativadavelocidade do ar, considerando-se que, mesmo que a velocidade doorigine de causas naturais(vento), a conveco considerada como
No caso de superfcies horizontais, a quantidade de calor transmitidconveco depende do SENTIDO DO FLUXO, sendo mais intenso qua
fluxo ascendente, pois h coincidncia do sentido do fluxo com o ndeslocamento ascendente das massas de ar aquecido, enquanto qudescendente, o ar aquecido pelo contato com a superfcie encontra barreira para a sua ascenso, dificultando a conveco.
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TROCASTRMICAS POR CONVECOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
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____________________________TROCAS TRMICAS_______________
Situao parede / fluxo de ar Coeficiente de conveco
Superfcie horizontal / fluxo descendente
Superfcie horizontal / fluxo ascendente
Superfcie vertical
hc = 1,2 W/m
hc = 7,0 W/m
hc = 4,7 W/m
Tabela 1 Coeficientes de trocas de calor por conveco natural - C
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TROCAS TRMICAS POR CONVECOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
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___________________________TROCAS TRMICAS_________________
Grfico 1 Variao do coeficiente de conveco com a velocidade
conveco forada - Croiset (1972)
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TROCAS TRMICAS DE CALOR POR RADIAOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
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____________________________TROCAS TRMICAS_______________
A radiao trocada entre 2 corpos a diferentes temperaturas (T1>T2por uma determinada distncia, trocam calor entre eles por meio deeletromagnticas, que ao serem absorvidas, provocam efeitos trmipermite sua transmisso sem necessidade de meio para propagaomesmo no vcuo.
O fluxo de calor por radiao dado por:qr = hr x (TsTr) (W/m)
Onde: qr = intensidade do fluxo de calor por radiao (W/m)hr = coeficiente de trocas trmicas por radiao (W/mC)Ts = temperatura da superfcies do slido considerada (C)Tr = temperatura radiante relativa s demais superfcies (C
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TROCAS TRMICAS DE CALOR POR RADIAOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
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____________________________TROCAS TRMICAS________________
hr (W/mC) o coeficiente de trocas trmicas por radiao um
simplificado que resume todos os fatores que interferem na troca radiao
Para troca de calor entre materiais de construo, sem brilho met
a maioria deles possui emissividade em torno de 0,90, pode-se adoW/mC (Frota e Schiffer, 1995).
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TROCAS TRMICAS DE CALOR POR RADIAOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
aula 13 CONFORTO AMBIENTAL E TRMICO
____________________________TROCAS TRMICAS________________
TROCA DE CALOR POR RADIAO ENTRE DUAS SUPERFCIES
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TROCAS TRMICAS DE CALOR POR RADIAOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
aula 13 CONFORTO AMBIENTAL E TRMICO
____________________________TROCAS TRMICAS________________
Emissividade (
) expressa a capacidade de uma superfcie emiti
poder emissivo.
Absortividade () coeficiente de absoro o quociente entre eradiante absorvida pela superfcie e a energia radiante incidente.
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TROCAS TRMICAS POR EVAPORAOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
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___________________________TROCAS TRMICAS_________________
Troca trmica mida proveniente da mudana de estado lquido pa
gasoso. Para ser evaporada, a gua necessita de um certo dispndienergia. A velocidade de evaporao funo do estado higromtrde sua velocidade.
As cartas psicromtricas fornecem dados acerca do peso de vapor
contido no ar a determinada temperatura, por meio da umidade re(UR) 100%.
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TROCAS TRMICAS POR CONDENSAOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
aula 13 CONFORTO AMBIENTAL E TRMICO
___________________________ TROCAS TRMICAS________________
GRFICO DAS RELAES ENTRE A TEMPERATURA DO AR (C) E A UMIDADE ABSOLUTA D
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TROCAS TRMICAS POR CONDENSAOFACULDADE AVANTIS BALNERIO CAMBORI_ Prof. MIRIAM BARBIERO_ 2015.2
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TROCAS TRMICAS________________
Os coeficientes he e hi so parmetros simplificados vlidos paraconvencionalmente simplificados. Logo, se he e hi so coeficientcondutncia trmica superficiais, as resistncias trmicas superfi1/he e 1/hi.