Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 164

Gera-se calor uniformemente em uma barra sólida de 4 cm de diâmetro e 12 cm de comprimento ( k = 2,4   W / m ⋅ K ) . As temperaturas no centro e na superfície da barra são 210 e 45 °C, respectivamente. A taxa de geração de calor na barra é

  1. 597 W
  2. 760 W
  3. 826 W
  4. 928 W
  5. 1020 W

Passo 1

Antes de nos questionarmos como determinar a taxa de geração, vamos rever todos os dados que a questão nos deu.

Temos uma barra cilíndrica (sabemos que é cilíndrica pois ela tem diâmetro, um pequeno detalhe). Sabemos também que ela está sujeita a geração de calor, e, vamos assumir, que está sob regime permanente. Um ponto importante é que nos foi fornecido a temperatura do centro e da superfície desta barra.

Se relembrarmos, foi definida uma relação no capítulo para essas duas temperaturas, e ela é dada por:

T c e n t r o = T s u p + e ˙ g e r 4 k ⋅ r 0 2

Portanto,

e ˙ g e r = T c e n t r o - T s u p r 0 2 ⋅ 4 k = 210 - 45 0,02 2 ⋅ 4 ⋅ 2,4 = 3,96 ⋅ 10 6   W / m 3

Mas calma, a nossa resposta não é e ˙ g e r , basta olhar as unidades e perceber a diferença! Precisamos multiplicar este valor obtido pelo volume da barra. Portanto,

E ˙ g e r = e ˙ g e r ⋅ V = e ˙ g e r ⋅ π r 0 2 L

E ˙ g e r = 3,96 ⋅ 10 6 ⋅ π ⋅ 0,02 2 ⋅ 0,12 = 597   W

Portanto, a resposta é a letra a)!

Resposta

Letra a).

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um aquecedor elétrico delgado, dissipando 4000W / m 2 , encontra-se imprensado entre duas placas, com espessura de 25 mm, cujas superfícies expostas trocam calor por convecção com um fluido a T ∞ = 20
Um anúncio de TV veiculado por um fabricante conhecido de isolamentos térmicos afuma que não é a espessura do material isolante que conta, mas sim o seu valor de R. O anúncio mostra que, para obter um
Trechos do oleoduto que atravessa o Alasca encontram-se acima do solo e são sustentados por suportes verticais de aço ( k = 25W / ( m ⋅ K ) ) que possuem comprimento de 1 m e área de seção transversal
Um tanque solar de gradiente salino é um corpo raso de água, composto por três camadas distintas de fluidos, que é usado para coletar energia solar. As camadas externas superior e inferior encontram-s
Desenvolva a equação da difusão térmica, Equação2.27, em coordenadas esféricas, a partir do volume de controle diferencial mostrado na Figura 2.13.