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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 14

A condutividade térmica do hélio a uma determinada temperatura é 0,15   W / m ⋅ K . Calcule a temperatura do hélio assumindo o comportamento ideal do gás e compare-a com a temperatura encontrada na Tabela A.4.

Passo 1

Fala galera, beleza?

Vem comigo que rapidinho a gente resolve essa questão!

Começamos nosso problema explicitando a equação que iremos utilizar:

k = 9 γ - 5 4 c v π d 2 M k b T N π

Passo 2

Agora, devemos obter os dados para o Hélio:

d = 0,219 × 10 - 9   m

k b = 1,381 × 10 - 23   J / K

N = 6,022 × 10 23

M = 4,003   k g / k m o l

c p = 5,193   k J / k g ⋅ K

Passo 3

Calculando c v :

R = R M = 8,315 4,003 = 2,077   k J / k g ⋅ K

c v = c p - R = 5,193 - 2,077 = 3,116   k J / k g ⋅ K

Calculando γ :

γ = c p c v = 5,193 3,116 = 1,667

Passo 4

Por fim, calculando a nossa temperatura desejada:

0,15 = 9 ⋅ 1,667 - 5 4 ⋅ 3,116 × 10 3 π ⋅ 0,219 × 10 - 9 2 ⋅ 4,003 ⋅ 1,381 × 10 - 23 ⋅ T 6,022 × 10 23 ⋅ 1000 ⋅ π

T = 287,9   K

Bem de boa né?

Te espero na próxima questão!

Resposta

T = 287,9   K

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