Simulic
Português

Transmissão de calor e isolamento – manter uma casa aquecida

CiênciasEnergiaIdades 13–14

Carregando…

Compartilhar Relatar um problema

Uma casa perde calor pelas paredes, pelo forro, pelas janelas, pelo piso e pelas frestas. Escolha isolar paredes e forro, vidro simples ou duplo e vedar frestas; ajuste a temperatura externa, a potência do aquecedor e o termostato. Acompanhe o gráfico temperatura × tempo em 24 horas, o calor perdido por cada parte e a energia e o custo por dia. Um experimento à parte compara barras de cobre, alumínio, aço, madeira e plástico com tachinhas presas com cera na água quente.

Aula: Transmissão de calor por condução, convecção e radiação; condutores e isolantes térmicos; economia de energia em casa

O que mostra

O calor sempre passa de um lugar mais quente para um mais frio. Uma casa aquecida perde energia por condução através de paredes, forro, piso e vidro, por convecção quando o ar quente escapa pelas frestas e por radiação, que o vidro low-E reflete de volta para dentro. O valor U de cada parte indica quantos watts atravessam um metro quadrado para cada grau de diferença de temperatura, por isso dias frios exigem mais energia. Lã mineral, ar parado, madeira e plástico conduzem mal o calor; os metais conduzem bem. O modelo trata a casa como um único bloco.

Como usar

Toque em Iniciar e observe a linha vermelha enquanto o termostato liga e desliga o aquecedor. Mude Paredes, Forro, Janelas ou Vedar frestas e compare as barras e os kWh por dia. Toque em Aquecedor: ligado para desligá-lo e ver quão rápido a casa esfria. Reiniciar guarda a execução anterior como linha cinza. Em Barras condutoras, mude a Temperatura da água e compare quantas tachinhas caem.

Parâmetros que você pode mudar

  • Exibir Casa, Experimento das barras condutoras
  • Paredes Tijolo, sem isolamento, Com lã mineral
  • Forro Sem isolamento, 27 cm de isolante
  • Janelas Vidro simples, Vidro duplo, Vidro duplo com camada low-E
  • Vedar frestas (contra correntes de ar)
  • Temperatura externa -10–20 °C
  • Potência do aquecedor 0–15 kW
  • Temperatura do termostato 16–24 °C
  • Preço da eletricidade 0,05–0,5 US$/kWh
  • Temperatura da água quente (barras) 60–100 °C

Perguntas para explorar

  1. Qual parte da casa sem isolamento perde mais calor, e por quê?
  2. Por que o vidro duplo mantém um cômodo mais quente que o vidro simples?
  3. Por que os cabos de panela costumam ser de madeira ou plástico, e não de metal?

Simulações relacionadas