- Uma placa metálica está sendo resfriada por ar
na superfície superior, enquanto a superfície inferior é aquecida por um fluxo térmico constante e uniforme (
. Calcule o gradiente de temperatura na superfície superior da placa.
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. Temos uma placa metálica sendo resfriada pelo ar na parte de cima e aquecida por um fluxo térmico constante na parte de baixo. Precisamos calcular o gradiente de temperatura na superfície superior da placa. Aqui, vamos usar a Lei de Fourier da condução de calor e vamos precisar dos valores da condutividade térmica do ar (
) e do fluxo térmico (
).
Passo 2
Primeiro, vamos entender a Lei de Fourier, que nos diz como o calor é conduzido através de um material. A fórmula básica é:
Aqui,
é o fluxo de calor,
é a condutividade térmica do material, e
é o gradiente de temperatura.
Passo 3
Nosso objetivo é encontrar o gradiente de temperatura (
) na superfície superior. Vamos reorganizar a fórmula da Lei de Fourier para isolar
:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores que temos na equação. Sabemos que
e
:
Passo 5
Vamos fazer a divisão para encontrar o valor numérico do gradiente de temperatura:
Resposta
O gradiente de temperatura na superfície superior da placa é de aproximadamente
.
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Em um escoamento bidimensional o campo de velocidade é dado por
e
.t. Determine a aceleração na origem e no ponto
no instante
(medida em cm ).
Obs: e
são funções do tempo
Obs:
© A taxa de transferência de calor (
(b) O coeficiente de transferência de calor médio