Ar quente a
é soprado ao longo de uma superfície plana de
, a
. Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção é
, determine a taxa de transferência de calor do ar para a placa, em
. Resposta: 19, 7 kW .
Passo 1
Vamos resumir o problema: temos ar quente a
soprando sobre uma superfície plana de
que está a
. Vamos usar conceitos de transferência de calor por convecção para determinar a taxa de transferência de calor. Precisamos das temperaturas, das dimensões da superfície e do coeficiente de transferência de calor.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a área da superfície. A área
é a multiplicação da largura pela altura:
Passo 3
Agora, vamos calcular a diferença de temperatura entre o ar e a superfície:
Passo 4
Sabemos que a taxa de transferência de calor por convecção é dada por:
Onde:
-
é o coeficiente de transferência de calor -
é a área -
é a diferença de temperatura
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Convertendo para kilowatts (kW):
Resposta
A taxa de transferência de calor do ar para a placa é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Um campo de escoamento é dado por:
a) Determinar, explicando, a dimensão e o regime de escoamento (permanente ou transitório). (
Através de
de seção transversal de um material isolante (material que apresenta baixa condutividade térmica) de 4 cm de espessura com condutividade térmica
, é conduzido um fluxo de calor de
. Determine a diferença de temperatura entre as faces do isolante. Resposta:
.
Existe uma diferença de
através de uma manta de fibra de vidro de 4 cm de espessura. A condutividade térmica da fibra de vidro é
. Calcule a energia transferida pela fibra em 2 horas, por unidade de área. Resposta:
.
A distribuição de velocidade do escoamento de um fluido newtoniano num canal formado por duas placas paralelas e largas (veja a Figura abaixo) é dada pela equação:
onde V é a velocidade média.
O fluido apresenta viscosidade dinâmica igual a . Admitindo que
, determine:
(b) a tensão de cisalhamento que atua no plano central do canal.
O fluido apresenta viscosidade dinâmica igual a
(b) a tensão de cisalhamento que atua no plano central do canal.