Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 110
Considere uma aleta retangular muito longa fixada a superfície plana, de tal forma que a temperatura na sua ponta seja essencialmente a mesma do ar circundante, ou seja, 20°C. Sua largura é de 5,0 cm; espessura é de 1,0 mm; a condutividade térmica é de ; e a temperatura base é de 40°C. O coeficiente de transferência de calor é de . Estime a temperatura da aleta a uma distância de 5,0 cm da base e a taxa de perda de calor de toda a aleta.
Passo 1
Animado para começar?
Espero que siiim !!
A primeira coisa aqui é achar a temperatura, certo?
E para isso nós vamos precisar de uma fórmula para uma aleta longa. Bora relembrar??
Já temos quase tudo que precisamos:
Mas e o m?? Nada né ! Só que temos como calcula-lo, basta lembrar que:
Para uma aleta retangular já descobrimos que:
Onde w é a largura, não se esqueçam !
Vamos substituir??
Então, o problema nos deu tudo que precisamos para calcular o m, agora é só substituir:
Agora é só colocar tudo na fórmula da temperatura:
Achamos a primeira resposta, agora vamos seguindo pra segunda!!
Passo 2
Bom, sabemos que a aleta é longa, certo?
Quando é assim a taxa de transferência de calor é dada por:
Substituindo a área e o perímetro:
Agora é só substituir:
Gostaram?
Resposta
Temperatura em 5cm de aleta:
Troca de calor pela aleta: