O ar aquecido a
flui sobre uma placa mantida a
. O coeficiente de transferência de calor por convecção forçada é de
. Calcule a taxa de transferência de calor para a placa através de uma área igual a
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre o calor que passa do ar quente para uma placa mais fria. A gente vai usar a Lei do Resfriamento de Newton, que basicamente diz que a taxa de transferência de calor depende do coeficiente de transferência de calor, da área da superfície e da diferença de temperatura entre o fluido e a superfície.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o que já foi dado:
- Temperatura do ar quente (
) = - Temperatura da placa (
) = - Coeficiente de transferência de calor por convecção (
) = - Área da placa (
) =
Passo 3
Agora, vamos calcular a diferença de temperatura (
) entre o ar e a placa:
(Note que a diferença de temperatura em Celsius é a mesma em Kelvin.)
Passo 4
Vamos aplicar a fórmula da Lei do Resfriamento de Newton para encontrar a taxa de transferência de calor (
):
Substituindo os valores que temos:
Passo 5
Agora, é só fazer a conta:
Resposta
A taxa de transferência de calor para a placa é de 15 000 W.
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) cuja área é de
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e a outra a
.
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, pressão de 100 kPa , velocidade de
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.
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.