(Adaptado) Qual a taxa de calor trocada por um aleta de pino de perfil retangular assumindo que essa seja feita de cobre (propriedades constantes dada pelos valores a ) seja de de altura, de diâmetro de base, que a temperatura da base seja de e que o coeficiente de película do ambiente seja e a temperatura do ambiente seja .
Passo 1
Antes de qualquer coisa, precisamos da condutividade térmica do cobre. De acordo com a tabela A.1 do Incropera, para o cobre puro:
Passo 2
A taxa de transferência de calor será dada por:
Onde é a efetividade da aleta, é o coeficiente convectivo, é a área lateral da aleta e é a diferença entre as temperaturas da base e do ar.
Dessa equação, precisamos calcular a efetividade e a área superficial da aleta.
Passo 3
A efetividade e a área superficial da aleta são calculadas por equações tabeladas, se liga:
Onde . Assim:
Assim, a eficiência da aleta será:
A area lateral da aleta será:
Passo 4
A taxa de transferência de calor será:
