Hot air at is blown over a flat surface at . If the average convection heat transfer coefficient is , determine the rate of heat transfer from the air to the plate, in kW.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um fluxo de ar quente a soprando sobre uma superfície plana de que está a . Queremos descobrir a taxa de transferência de calor desse ar para a placa. Para resolver isso, vamos usar a fórmula da transferência de calor por convecção, que envolve o coeficiente de transferência de calor convectivo, a área da superfície e a diferença de temperatura entre o ar e a placa.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a diferença de temperatura ( ) entre o ar e a superfície:
í
Essa diferença de temperatura é o “motor” que impulsiona a transferência de calor.

Passo 3

Agora, vamos calcular a área ( ) da superfície pela qual o calor está sendo transferido. A área é o produto do comprimento pela largura:
Essa área determina quanto espaço está disponível para a transferência de calor acontecer.

Passo 4

Com a diferença de temperatura e a área calculadas, vamos usar a fórmula da transferência de calor por convecção:
Onde:
  • é a taxa de transferência de calor,
  • é o coeficiente de transferência de calor convectivo ( ),
  • é a área,
  • é a diferença de temperatura.
Substituindo os valores:

Passo 5

Vamos fazer as contas:
Como a questão pede a resposta em quilowatts (kW), vamos converter:

Resposta

A taxa de transferência de calor do ar para a placa é de 3.212 kW.

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Amostra TFSE (g) Leitura <br> bureta <br> Volume de <br> álcool gasto <br> Volume de <br> sólidos Dp <br>
01 20 42,1
02 20 42,5
03 20 5,6
04 20 3,33