Para determinar o coeficiente convectivo na superfície de uma parede plana vertical um resistor é usado de modo a dissipar 10W de potência através da parede. As temperaturas do ar ambiente e da superfície da parede são respectivamente
e
. Determine o coeficiente convectivo para esse caso.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício que pede para descobrir o coeficiente de convecção na superfície de uma parede vertical. A situação é a seguinte: um resistor está dissipando 10 W de potência através da parede. Sabemos que a temperatura do ar ambiente é
e a temperatura da superfície da parede é
. Vamos usar conceitos de transferência de calor por convecção para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é o coeficiente de convecção, representado por
. Esse coeficiente nos diz quão eficiente é a transferência de calor entre uma superfície (neste caso, a parede) e o fluido ao seu redor (o ar ambiente).
A fórmula básica para a transferência de calor por convecção é:
Onde:
-
é a potência dissipada (em watts, W). -
é o coeficiente de convecção (em ). -
é a área da superfície da parede (em metros quadrados, ). -
é a diferença de temperatura entre a superfície e o ar ambiente (em graus Celsius, ).
Passo 3
Nosso objetivo é encontrar o valor de
. Vamos reorganizar a fórmula para isolá-lo:
Passo 4
Vamos agora substituir os valores que temos na fórmula:
Então:
Resposta
O coeficiente convectivo
é dado por:
Onde
é a área da superfície da parede em metros quadrados.
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Para cada afirmativa a seguir determine se é verdadeira ou falsa.
z) Camisas pretas conduzem melhor o calor, por isso temos a sensação de que são mais quentes.
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s) A condutividade térmica é uma propriedade intensiva.
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Interprete cada caso a seguir para obter a equação diferencial mais simplificada que descreve o perfil de temperatura em um sólido.
a) Têmpera de eixos simétricos radialmente.
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Para cada afirmativa a seguir determine se é verdadeira ou falsa.
o) O fenômeno da irradiação ocorre apenas em temperaturas muito altas.
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