Calcule o número de Nusselts para as seguintes situações: Um fluxo de gás e sobre uma lâmina de turbina de comprimento de corda de 20 mm , onde o coeficiente médio de transferência de calor é .

Passo 1

Beleza! O enunciado pede para calcular o número de Nusselt para um fluxo de gás sobre uma lâmina de turbina. Vamos usar conceitos de transferência de calor por convecção. Precisamos dos seguintes dados: número de Prandtl ( ), viscosidade dinâmica ( ), capacidade calorífica específica ( ), comprimento de corda ( ) e o coeficiente médio de transferência de calor ( ).

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula do número de Nusselt:
Onde:
  • é o coeficiente de transferência de calor,
  • é o comprimento característico,
  • é a condutividade térmica do gás.

Passo 3

Como o problema não fornece diretamente a condutividade térmica , vamos calcular ela usando a relação que envolve o número de Prandtl:
Dessa forma, podemos isolar :

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores na fórmula para encontrar :
Calculando isso:

Passo 5

Com o valor de encontrado, vamos voltar à fórmula do número de Nusselt:

Passo 6

Calculando a expressão:

Resposta

O número de Nusselt para a situação descrita é aproximadamente 2604,17.

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