(Adaptado) Um anemômetro de fio quente feito de platina é operado no modo de temperatura constante para medir a velocidade de um escoamento de hélio. O diâmetro do fio é de 20 micrometros, seu comprimento é de e a temperatura de operação é .
Calcule a taxa de calor considerando uma corrente de hélio a e .
Passo 1
As propriedades do hélio devem ser obtidas à temperatura de filme, dada por:
De acordo com a tabela A.4 do Incropera, temos o seguinte:
Agora podemos seguir em frente.
Passo 2
O próximo passo é calcular o número de Reynolds, dado por:
Substituindo os valores:
Passo 3
Vamos calcular o número de Nusselt médio por:
Para o valor do número de Reynolds que encontramos, temos que:
Logo:
Passo 4
O coeficiente convectivo médio será dado por:
Substituindo os valores:
Passo 5
Finalmente, a taxa de transferência de calor por unidade de comprimento será:
Substituindo os valores:
