Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 19
Ar a escoa sobre um longo cilindro, com de diâmetro, que possui um aquecedor elétrico no seu interior. Durante uma bateria de testes foram efetuadas medidas da potência por unidade de comprimento, , necessária para manter a temperatura da superfície do cilindro a , para diferentes velocidades da corrente de ar. Os resultados obtidos são os seguintes:
- Determine o coeficiente de transferência de calor por convecção para cada velocidade e apresente graficamente os seus resultados.
- Supondo que o coeficiente convectivo dependa da velocidade de escoamento do ar de acordo com uma relação do tipo , determine os parâmetros e a partir dos resultados da parte (a).
Passo 1
Fala aí! Partiu resolver essa questão!
Bem, o enunciado nos apresenta duas letrinhas… Mas antes de tudo vamos começar anotando todos os nossos dados pra gente não se perder, ok?
Agora sim! Partiu resolver!
Passo 2
Vamos usar a equação da transferência de calor por convecção, beleza?
Como estamos trabalhando com um cilindro vamos ter:
Nossa tabela nos fornece os valores da potência, que é a nossa transferência de calor, então precisamos encontrar os valores de para cada ponto dela, vamos lá:
Agora vamos montar a tabela, é só a gente ir substituindo os valores de e encontrar cada :
Não temos um aumento linear, pelos números já dá pra perceber e pelo gráfico vemos melhor ainda:
Passo 3
Agora é a vez da letra b!
O exercício quer que a gente encontre os parâmetros e , sendo dada essa relação aqui:
Bom, com os resultados da letra a, nós podemos chutar valores para cada um até obter o que melhor se encaixa… Vamos ver, temos 5 pontos, então vamos montar 5 equações:
Para o nosso primeiro ponto:
Opa! O primeiro já nos deu o valor de , agora vamos substituir no segundo e encontrar o …
Show! Encontramos os parâmetro! Conseguimos!!
Resposta
- e .