A taxa de transferência de calor de uma pessoa em repouso
para o ambiente é de 560 kJ/h. Num auditório contendo
60 pessoas, ocorre uma falha no sistema de ventilação
acarretando a liberação de energia pela audiência para um
volume de ar de 1.800 m³, inicialmente a 300 K e 100 kPa.
Conside o calor específico a volume constante do ar como
sendo 0,7kJ/kg K e a constante dos gases perfeitos para o
ar valendo 0,3kJ/kg K . Nestas condições, a taxa de variação
da temperatura do ar no auditório, em °C/min, é:
(A) 0,1
(B) 0,2
(C) 0,4 <—
(D) 0,8
(E) 1,0
Inicialmente considere as equações
Q=mcΔT (1) e PV=mRT (para gases ideais)
O exercícios nos fornece que as pessoas estão contribuindo com uma potência (W = ΔQ/ΔT) de 60.560kJ/h
Como não sabemos a massa de ar presente no local, podemos usar a equação para gases ideais:
m = PV/RT (2)
Como queremos ΔT/Δt, podemos dividir a equação (1) por Δt em ambos os termos, então:
W = ΔQ/Δt = mcΔT/Δt, isolando => ΔT/Δt = W/mc,
Substituindo (2), e tomando 1 hora = 60 minutos
ΔT/Δt = WRT/PVc = 560k.60.300.0,3/100k.0,7.1800 = 24°C/hora = 0,5°C/min