. O produto do coeficiente global de transferência de calor e da superfície de transferência do calor é K. Considerando que ambos os fluidos são sem mistura, determine a taxa de transferência de calor.

Passo 1

Vamos lá! O enunciado nos diz que a temperatura é de e que o produto do coeficiente global de transferência de calor ( ) pela área de transferência de calor ( ) é . Nosso objetivo é descobrir a taxa de transferência de calor ( ). Para isso, vamos usar os conceitos de transferência de calor envolvendo coeficiente global e diferença de temperatura.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar a fórmula básica para a taxa de transferência de calor:
Onde:
  • é a taxa de transferência de calor (em Watts, W),
  • é o coeficiente global de transferência de calor (em W/K),
  • é a área de transferência de calor (em m²),
  • é a diferença de temperatura entre os fluidos (em Kelvin, K).

Passo 3

No enunciado, já nos foi dado o valor de . Isso simplifica nossa equação para:

Passo 4

Agora, precisamos encontrar a diferença de temperatura . Como o enunciado menciona que ambos os fluidos são sem mistura e nos dá uma temperatura de , assumiremos que esta é a temperatura de um dos fluidos. Para calcular , precisaríamos da temperatura do outro fluido. No entanto, como essa informação não foi fornecida, vamos considerar que a diferença de temperatura é a variação a ser determinada ou que há uma temperatura ambiente ou de referência padrão.

Passo 5

Sem a temperatura do segundo fluido, não podemos calcular um valor numérico específico para . Porém, a fórmula geral que relaciona todos os parâmetros é:
Então, se soubermos a diferença de temperatura entre os dois fluidos, basta multiplicar por para encontrar a taxa de transferência de calor.

Resposta

A taxa de transferência de calor é dada por . Para um valor numérico específico, é necessário conhecer a diferença de temperatura entre os fluidos.

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