Enunciado

Considere as distribuições de temperatura associadas a um volume de controle diferencial d x dentro de uma parede plana unidimensional.

a) Existem condições de estado estacionário. Energia térmica está sendo gerado dentro do volume controle diferencial? Se sim, a taxa de geração é positiva ou negativa?

b) As condições de estado estacionário existem como na parte a). A taxa de geração volumétrica é positiva ou negativa dentro do volume de controle diferencial?

c) Não existem condições de estado estacionário, e não há geração de energia térmica volumétrica. A temperatura do material no volume de controle diferencial aumenta ou diminui com o tempo?

d) Existem condições transitórias como na parte c). A temperatura está aumentando ou diminuindo com o tempo?

Passo 1

Letra a)

Percebemos pelo esquema da figura (a) que a temperatura de saída é maior que a de entrada, assim, concluímos que existe energia térmica sendo gerada dentro do volume de controle diferencial. Essa geração de energia térmica é positiva.

Letra b)

Aqui, analisando o esquema da figura b), percebemos que a taxa de geração volumétrica é positiva dentro do volume de controle diferencial.

Letra c)

Pelo esquema da figura c) percebemos que há uma diminuição na temperatura, então temos que a temperatura diminuí com o tempo.

Letra d)

Pelo esquema da figura d), temos uma diminuição da temperatura com o tempo.

Resposta

Discursiva

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

15. Considere a geometria do Problema 2.14 para o caso no qual a condutividade térmica varia com a temperatura na forma k = ko + aT, na qual ko = 10 W/(m· K), a = −10−3 W/(m · K2), e T está em kelvins
13. Um cilindro com raio ro, comprimento L e condutividade térmica k está imerso em um fluido com coeficiente de transferência de calor por convecção h e temperatura desconhecida T∞. Em certo instante
16. Condução de calor unidimensional, em regime estacionário, ocorre em uma barra de condutividade térmica constante k e área da seção transversal variando conforme a relação Ax(x) = Aoeax, na qual Ao
14. No corpo bidimensional mostrado na figura, sabe-se que o gradiente de temperatura na superfície A é ∂T/∂y = 30 K/m. Quais são os valores dos gradientes ∂T/∂y e ∂T/∂x na superfície B?
11. Considere condições de regime estacionário na condução unidimensional em uma parede plana com uma condutividade térmica k = 50 W/(m · K) e espessura L = 0,25 m, sem geração interna de calor.Determ