Você achou que poderia quebrá-lo?
Anteriormente, apresentei um quebra-cabeça sobre como evitar que sua casa se transforme em um forno durante uma onda de calor. O cenário é simples. A física, no entanto, fica um pouco complicada. Aqui está a solução.
Imagine um quarto com apenas uma camada: cortinas. Quando o sol se põe, essa energia atinge a janela. As cortinas absorvem isso. Eles ficam quentes. Eventualmente, eles alcançam um equilíbrio. Eles irradiam calor na mesma proporção em que o absorvem. Metade desse calor sai pela janela. A outra metade entra furtivamente na sala.
Portanto, uma única camada bloqueia 50% da energia solar. Bastante simples.
Agora, adicione uma segunda camada. Coloque persianas no vidro e pendure cortinas sobre elas. Agora você tem duas camadas distintas de proteção. Quanta energia solar realmente entra na sala desta vez?
Estamos ignorando o vidro, a cor do material e o formato da sala. Suponha materiais homogêneos e equilíbrio térmico.
Qual é o número?
33 por cento.
Essa é a resposta.
Dividindo a matemática
Vejamos por que o número cai tão drasticamente.
Precisamos monitorar o fluxo de calor quando tudo se acalmar. A cortina irradia energia para dentro e para fora. Vamos chamar esse valor de h.
Se a cortina estiver irradiando h em ambas as direções, ela estará emitindo 2h no total. Essa energia vem do cego sentado logo atrás dele. Portanto, a persiana deve estar irradiando 2h em direção à cortina e 2h de volta em direção à janela.
Mas os cegos não trabalham sozinhos. Também está recebendo aquele h irradiando da cortina.
Então, qual é o total cego radiante? Está irradiando 4h. Duas partes vão em direção à cortina. Duas partes saem pela janela. Mas apenas três dessas partes (3h ) vêm realmente do sol original. A quarta parte é apenas o calor reciclado da própria cortina.
Se o sol fornece 3h, e apenas h penetra na sala, a matemática é simples.
h dividido por 3h equivale a aproximadamente 33 por cento.
Duas camadas funcionam melhor que uma. Não 50-50, o que você poderia esperar. 33.
A lição? Vidros duplos o tratamento da janela funciona. Não é mágica. É apenas termodinâmica.
Obrigado a Alan Williams-Key por montar o quebra-cabeça. Voltarei em duas semanas com o próximo desafio.
