Um automóvel percorre uma estrada num dia em que a temperatura ambiente é . A temperatura externa do para-brisa é mantida a pelo escoamento de ar quente na superfície interna do para-brisa. Admitindo que a área do para-brisa é e que o coeficiente de transferência de calor por convecção na superfície externa do para-brisa é , determine a taxa de transferência de calor para o ambiente externo através do para-brisa.
Passo 1
Fala, minha gente! Prontos para exercitar a teoria com essa questão de convecção?
Essa questão quer saber quanto vale a taxa de calor que atravessa o para-brisa do carro por causa da convecção do ar gelado sobre o vidro quente. 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 do para-brisa, é a temperatura da superfície que está sendo resfriada, é a temperatura do fluido que está recebendo calor e é o coeficente de transferência de calor por convecção.
A imagem abaixo mostra quando cada termo vale.
Com esses dados em mãos, podemos partir pro cálculo de no próximo passo.
Passo 2
Para achar , basta substituir as informações que temos na equação que temos:
Aeeee! Concluímos a questão!