Um coletor solar plano é usado para aquecer ar atmosférico que escoa através de um canal retangular. A superfície inferior do canal encontra-se isolada termicamente, enquanto a superfície superior está sujeita a um fluxo térmico uniforme, que é devido ao efeito líquido da absorção de radiação solar e da transferência de calor entre a placa absorvedora e a cobertura.

1. Partindo de um volume de controle diferencial apropriado, obtenha uma equação que possa ser utilizada para determinar a temperatura média do ar em função da distância ao longo do canal. Resolva essa equação para obter uma expressão para a temperatura média do ar que deixa o coletor.
2. Com condições na alimentação do ar de e , qual é a temperatura do ar na saída se ? O calor específico do ar é .

Faaaaaaaaaaaaalaa meus queridos, bora seguir?

Na letra (a) nós precisamos definir o volume de controle, certo?

Então bora desenhar e ver o que está acontecendo:

Considerem que meus talentos artísticos não vão tão longe e que por isso eu não consegui desenhar o comprimento do volume de controle, apenas a largura mas tentem visualizar em 3D!

Fazendo o balanço energético e lembrando que o calor esta sendo aplicado sobre uma determinada área:

Isolando

Como queremos uma função para , o que precisamos ?

Integrar, certo?

Isolando a temperatura no ponto

Terminamos a letra (a) e vamos seguindo pra (b)!!