Considere uma placa plana de 100 mm de comprimento e 50 mm de largura que está eletricamente aquecida e a máxima temperatura permissível no centro da placa é 135ºC (graus Celsius). Adotar que a fonte de calor será dos dois lados da placa plana. Calcule a taxa de calor transferido por convecção para o ar atmosférico a 25ºC (graus Celsius) e o coeficiente de película de 6,03 kcal/h.m2.C. A. 6,633kcal/h. B. 3,3165 kcal/h. C. 6633kcal/h. D. 66,33kcal/h. E. 33,165kcal/h.

Passo 1

Então, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos uma placa plana com 100 mm de comprimento e 50 mm de largura que está sendo aquecida eletricamente. A temperatura máxima permitida no centro da placa é 135ºC. A fonte de calor vem dos dois lados da placa, e queremos calcular a taxa de calor que está sendo transferida por convecção para o ar atmosférico, que está a 25ºC. Para isso, vamos usar a fórmula da transferência de calor por convecção, que envolve o coeficiente de película ($ h h á A A ç \Delta T $).

Passo 2

Primeiro, vamos converter as dimensões da placa de milímetros para metros, porque o coeficiente de película está dado em kcal/h.m².C. Assim:
  • Comprimento: 100 mm = 0,1 m
  • Largura: 50 mm = 0,05 m

Passo 3

Agora, vamos calcular a área de uma face da placa:
A = comprimento times largura = 0,1 , m times 0,05 , m = 0,005 , m² ²

Passo 4

Como a fonte de calor está dos dois lados da placa, a área total envolvida na transferência de calor será o dobro da área de uma face:
Atotal = 2 times 0,005 , m² = 0,01 , m² ²²

Passo 5

A diferença de temperatura ($ \Delta T $) entre a placa e o ar atmosférico é de:
Deººº

Passo 6

Agora, vamos usar a fórmula da transferência de calor por convecção:
Q = h times A times De
Substituindo os valores:
Q = 6,03 , kcalhm²C times 0,01 , m² times 110ºC ²²º

Passo 7

Fazendo os cálculos:
6,03 times 0,01 = 0,0603
0,0603 times 110 = 6,633 , kcal/h

Resposta

A. 6,633kcal/h.

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