Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 84
A água a libera de calor ao virar gelo a . Uma aeronave voando sob condições atmosférica de formação de gelo mantém um coeficiente de transferência de calor de entre o ar e a superfície das asas. Em que temperatura as asas devem ser mantidas para evitar a formação de gelo em sua superfície a uma taxa de ou menos?
Passo 1
Dados fornecidos:
Temperatura ambiente:
Calor latente da água:
Densidade do gelo:
Coeficiente de transferência de calor:
Taxa de formação de gelo nas asas:
Premissas:
1) Existem condições operacionais estáveis.
2) O coeficiente de transferência de calor é constante.
Passo 2
Fala galera!!
Para resolver essa questão, podemos fazer um balanço de energia. Assim, temos que a transferência de calor por asa será igual ao calor captado pelo gelo.
Transferência de calor por asa:
Onde, é a área superficial da asa, é o coeficiente de transferência de calor, é a temperatura da superfície da asa e é a temperatura ambiente do gelo.
Calor captado pelo gelo:
Onde é densidade do gelo, é a área superficial da asa, é Taxa de formação de gelo nas asas e é o calor latente da água.
Passo 3
Agora, podemos igualar as duas equações para encontrar a temperatura. Assim temos:
Substituindo os termos da equação pelos dados fornecidos, temos:
Portanto, a temperatura que a asa deve ser mantida é .