(Adaptado) Óleo de motor escoa através de um duto quadrado de de lado e de comprimento a uma vazão de . O óleo entra no duto a uma temperatura de , enquanto que o fluxo de calor pela superfície do duto é mantido constante.
Determine qual a carga térmica que deve ser adicionada ao óleo para que a temperatura do óleo seja de na saída.
As propriedades termofísicas do óleo de motor são dadas pela tabela.
Passo 1
Para determinar as propriedades do óleo de motor, vamos considerar a temperatura média do óleo, dada por:
A essa temperatura, de acordo com a tabela A.5 do Incropera:
Passo 2
Como o fluxo de calor pela superfície do tubo é constante, a temperatura de saída pode ser estimada a partir da seguinte expressão:
Assim, reorganizando os termos pra isolar o fluxo de calor, temos:
Substituindo os valores:
