O objetivo de um experimento executado por estudantes é o de determinar o efeito da presença de pinos (aletas piniformes) na resistência térmica entre uma placa plana e uma corrente de ar. Uma placa quadrada, feita em alumínio polido com 25,9   m m de lado, é submetida ao escoamento paralelo de uma corrente de ar a T ∞   =   20 ° C e u ∞   =   6   m / s . Uma manta aquecedora elétrica é fixada à superfície inferior da placa e dissipa 15,5   W sob todas as condições. Pinos com diâmetro D   =   4,8   m m e comprimento L   =   25,4   m m são fabricados em latão e podem ser firmemente fixados à placa em várias posições ao longo de sua superfície. Termopares são fixados à superfície da placa e na extremidade de uma das aletas.

As temperaturas medidas para cinco configurações de pinos são apresentadas na tabela a seguir.

(a) Usando as observações experimentais e desprezando o efeito da interação do escoamento entre os pinos, determine a resistência térmica entre a placa e a corrente de ar para as cinco configurações.

Passo 1

Vamos lá! Nosso problema pede a resistência de contato entre o pino e a placa, mas antes vamos fazer um esboço do nosso problema para facilitar nossa vida.

Vale ressaltar que a placa possui temperatura maior do que o pino logo o sentido do aquecimento é da placa pro pino

Agora precisamos fazer nossas famosas considerações. Hehe (u.u)

I - R e g i m e   p e r m a n e n t e

I I - P r o p r i e d a d e s   c o n s t a n t e s

I I I - E s c o a ç ã o   e n t r e   o s   p i n o s   d e s p r e z i v e l

I V - T o d a   a   p o t ê n c i a   d e   a q u e c i m e n t o   é   d i s s i p a d a   p a r a   o   a r

V - R a d i a ç ã o   d e s p r e z í v e l

Passo 2

Vamos lá, vamos usar os dados da tabela A - 4 , e os dados da tabela A . 1 , para o latão sendo a resistência térmica definida por:

R t o t = T s - T ∞ q

Sendo q = 15,5   W e a temperatura ambiente T ∞ = 20 ° C , vamos calcular a resistência e montar uma tabelinha de acordo com a configuração de número de, assim temos pinos temos.

Isso é tudo pessoal! \o/

Resposta

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