A área total de transferência de calor do condensador de uma geladeira doméstica é igual a . A temperatura da superfície externa do condensador é e o coeficiente médio de transferência de calor na superfície externa do condensador é igual a . Qual é a quantidade de calor transferida do condensador para o ambiente durante minutos de operação da geladeira.
Passo 1
E aí, galera! Está com energia para exercitar a teoria com essa questão de convecção?
Antes de começar o exercício é necessário ressaltar que o enunciado está incompleto. Faltou ele dizer que a temperatura do ar que está ao redor do condensador vale .
Essa questão quer saber quanto vale o calor que o condensador da geladeira libera para o ambiente durante os minutos que ela fica ligada. Para calcular o valor de precisamos lembrar que a taxa de calor é o calor que o condensador libera a cada segundo. Logo, é a quantidade de segundos que a geladeira fica ligada multiplicada por .
é a taxa de calor que o condensador libera por conta da convecção. Como se trata de uma questão de convecção, podemos calcular essa taxa de calor através da lei de resfriamento de Newton.
onde é a área de do condensador, é a temperatura da superfície que está sendo resfriada (temperatura da superfície do condensador), é a temperatura do fluido que está recebendo calor (temperatura do ar a ) e é o coeficente de transferência de calor por convecção que vale . Com esses dados, achamos no passo seguinte!
Passo 2
Pra ficar mais claro o que cada dado significa e o que precisamos calcular, as informações do enunciado estão organizadas na figura abaixo. Depois de ver a figura podemos partir pra resolução.
Para achar , basta substituir as informações que temos na equação que temos:
Antes de substituir na equação de , precisamos converter de minuto pra segundo, multiplicando por !
Aeeee! Ponto pra gente! Concluímos a questão!