Assinale a proposição correta (justifique sua resposta):
(a) Uma placa plana inclinada e aquecida suspensa em ar quiescente troca mais calor pela face inferior do que a superior devido à preservação da camada limite de velocidade.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você me enviou uma questão que fala sobre troca de calor em uma placa plana inclinada e aquecida suspensa em ar parado. O assunto está ligado à transferência de calor e às camadas limites de velocidade. Para resolver isso, vamos precisar entender como o calor é transferido por convecção e como a camada limite influencia essa troca de calor.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que acontece quando uma placa é aquecida no ar parado. O calor da placa é transferido para o ar por convecção natural, que depende da formação de uma camada limite térmica e de uma camada limite de velocidade.

Passo 3

A camada limite de velocidade é a região próxima à superfície da placa onde a velocidade do fluido (neste caso, o ar) varia de zero (na superfície) para a velocidade do fluxo livre. Já a camada limite térmica é onde ocorre a variação da temperatura do ar, do valor na superfície da placa até a temperatura ambiente.

Passo 4

A afirmação diz que a placa troca mais calor pela face inferior do que pela superior devido à preservação da camada limite de velocidade. Mas, na verdade, a camada limite de velocidade tende a reduzir a taxa de transferência de calor porque ela cria uma barreira para o fluxo de ar, dificultando a dissipação do calor.

Passo 5

Além disso, se a placa está inclinada, a diferença de orientação pode influenciar a formação das camadas limite, mas a afirmação de que há mais troca de calor pela face inferior não está correta. Geralmente, a face inferior estaria sujeita a condições de fluxo diferentes, mas a preservação da camada limite de velocidade não implica necessariamente em maior transferência de calor.

Resposta

A proposição não está correta. A preservação da camada limite de velocidade na face inferior da placa não garante uma maior troca de calor comparada à face superior. Na realidade, a camada limite tende a reduzir a taxa de transferência de calor devido à barreira que impõe ao fluxo de ar.

Exercícios relacionados

Para Regime Laminar:
Para Regime Turbulento:
com a transição ocorrendo em . Determinar qual a percentagem de transferência de massa que ocorre na zona laminar através da placa plana, se o número de Reynolds na extremidade da placa é . Resp.:
Água escoa em regime permanente através de um tubo liso de 150 mm de diâmetro com isolamento térmico. Estime o aumento de temperatura da água por quilômetro de comprimento do tubo.
Considere as seguintes reações: (desejada) e (indesejada)
Supondo que a alimentação do reator contém 100 mol de A e que o produto final contém 10 mol de A, 160 mol de B e 10 mol de C, pede-se calcular: a) A conversão de A; b) A produtividade de B em relação à alimentação de A; c) A seletividade de B em relação a C; e d) As extensões das duas reações.
A acrilonitrila é produzida a partir da reação do propileno, amônia e oxigênio:
A alimentação do reator contém e ar e consegue-se uma conversão de do reagente limite. Para 100 kgmol da corrente de alimentação, determinar: a) O reagente limite; b) A percentagem em excesso dos demais reagentes; e c) As quantidades de cada composto presente no gás de saída.