What is the driving force for heat transfer, electric current flow and fluid flow? 0.25
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma pergunta sobre os “forças motrizes” em três situações diferentes: transferência de calor, fluxo de corrente elétrica e fluxo de fluido. O conteúdo aqui envolve termodinâmica, eletromagnetismo e mecânica dos fluidos. Vamos precisar entender o que faz cada um desses processos acontecer naturalmente.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre transferência de calor. A transferência de calor acontece quando há uma diferença de temperatura entre duas regiões. É como quando você coloca uma colher de metal em uma xícara de café quente; o calor vai do café para a colher até equilibrar as temperaturas. A força motriz aqui é a diferença de temperatura, que a gente representa por
.
Passo 3
Agora, sobre o fluxo de corrente elétrica. A corrente elétrica ocorre quando há uma diferença de potencial elétrico, ou seja, uma diferença de voltagem, entre dois pontos em um circuito. Pense numa bateria: ela cria uma diferença de tensão que empurra os elétrons através dos fios. A força motriz nesse caso é a diferença de potencial elétrico, representada por
.
Passo 4
Por fim, vamos ao fluxo de fluido. O movimento de um fluido, como água ou ar, ocorre quando há uma diferença de pressão entre dois pontos. Imagine uma mangueira: se você pressiona em um lado, a água flui para o outro lado onde a pressão é menor. A força motriz aqui é a diferença de pressão, simbolizada por
.
Resposta
- Transferência de calor: Diferença de temperatura (
) - Fluxo de corrente elétrica: Diferença de potencial elétrico (
) - Fluxo de fluido: Diferença de pressão (
)
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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.