Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 65
Dois blocos grandes de materiais diferentes, tais como alumínio e vidro, são colocados em uma sala, cuja temperatura é , por um longo período de tempo. Quais dos dois blocos, se algum, estará mais quente ao ser tocado? Assuma que os blocos são sólidos semi-infinitos e que sua mão esteja a uma temperatura de
Passo 1
Faalaa jovem! Bora cair matando em cima dessa questãozinha aqui de transferência de calor.
Bem simples, bem conceitual. Pra cimaa!
Seguinte, o exercício quer saber, qual dos dois blocos receberá mais calor para a mão de algum indivíduo aleatório e sem nada para fazer. Então, poderemos usar a seguinte fórmula:
Beleza? Fórmulinha básica!
Mas, porém, entretanto e todavia, sabemos que:
Interessante, mas lascou né?! Da onde vamos tirar esse dados?? Peralá, carmeia!
La pro fim do livro, temos alguns apêndices, e vamos tirar esses valores de lá. O alumínio está na tabela A.1. Já o vidro está na tabela A.3. E vamos considerar que o exercício fala sobre o vidro celular.
Passo 2
Repare que a temperatura na tabela está em Kelvin, . Para evitar interpolações adotei como se fosse quase igual a .
Bom, para encontrar uma relação entre ambos, vamos dividir o fluco de calor de um material sob o fluxo do outro, ao fazermos isso, vamos “cortar” todas as contantes, que são iguais para ambos os materiais. Então só sobrará:
Substituindo o alfa:
Muita atenção na matemática:
Tá comigo??BOoaa!! Seguimos!!
Passo 3
Bom, agora é só tacar tudo lá dentro... vamos ver o que achamos:
Ou seja, a transferência de calor do alumínio será muito maior do que a do vidro. Então o bloco do alumínio roubará calor da nossa mão com muito mais facilidade, dando a sensação de estar mais frio do que o vidro.
Show de bola, né não?! Até a próxima!!
Resposta
Portanto, ao tocarmos os blocos, o bloco de vidro parecerá mais quente do que o de alumínio.