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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 26

Uma casa possui um sistema de aquecimento elétrico que consiste em um ventilador de 300 W e uma resistência elétrica de aquecimento, instalado em um duto. O ar escoa permanentemente através do duto a uma taxa de 0,6 k g s com aumento de temperatura de 5°C. A taxa de perda de calor do ar no duto é estimada em 250 W. Determine a potência da resistência elétrica do aquecimento.

Passo 1

Vamos continuando galerinha !!

Bom, a primeira coisa que precisamos fazer aqui é o balaço energético, ok?

∆ E ˙ = E e n t r a ˙ - E s a i ˙

A energia elétrica que entra no ambiente é a potência consumida pelo aquecedor e pelo ventilador. E a energia que sai do sistema é perdida na forma de calor através do tubo, não é?

Sendo assim, vai ocorrer uma variação da energia interna do gás!

Agora nós vamos reescrever a equação acima:

∆ U ˙ = W a q ˙ + W v e n t ˙ - Q ˙ s a i

∆ U ˙ = W a q ˙ + W v e n t ˙ - Q ˙ s a i

Lembrando que:

∆ U ˙ = m ˙ C p ∆ T

Então:

m ˙ C p ∆ T = W a q ˙ + W v e n t ˙ - Q ˙ s a i

Vamos ver o que temos?

W v e n t ˙ = 300   W = 0,3   k W

Q ˙ s a i = 2 5 0   k W = 0 , 25   k W

∆ T = 5 ° C

m ˙ = 0,6 k g s

Tabelado nós temos:

C p = 1,005 k J k g K

Agora ficou fácil, é só substituir:

0,6 k g s 1,005 k J k g K 5 ° C = W a q ˙ + 0,3   k W - 0 , 25   k W

W a q ˙ = 2,965   k W

E finalizamos mais umaa !!

Resposta

W a q ˙ = 2,965   k W

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