Enunciado

101- A lâmpada de iluminação interna de uma geladeira ( 25   W ) permanece acesa apesar da porta estar fechada e a transferência de calor do ambiente para o espaço refrigerado é igual a 50   W devido a problemas existentes no isolamento da geladeira.

Estas duas transferências de calor podem ser encaradas como “vazamentos “de calor para a geladeira. A área total de transferência de calor do condensador desta geladeira é 1   m 2 e o coeficiente de transferência de calor por convecção na superfície externa do condensador é 15   W / m 2 K .

Determine a diferença entre a temperatura da superfície externa do condensador e a temperatura ambiente de modo que seja possível transferir para o ambiente o calor que está vazando para a geladeira. Admita que a temperatura ambiente seja igual a 20 ° C .

Passo 1

Nas primeiras linhas vemos que temos uma perda de 25   W para deixar a lâmpada acessa além de uma perda de 50   W pelo isolamento não estar selar 100   %   a geladeira com o ambiente, o que totaliza uma perda total de 75   W (uma vez que energias podem ser somadas sem problemas)

Logo:

Q ˙ = 75   W

Passo 2

Logo depois a questão nos dá um sistema de troca de calor por convecção com os seguintes dados:

A = 1   m 2

h = 15   W / m 2 K

T a m b i e n t e = 20 °

Pedindo então a temperatura da superfície externa do condensador, então substituindo isso tudo na fórmula teremos:

Q ˙ = h A Δ T

75 [ W ] = 15 W m 2 K ⋅ 1 [ m 2 ] ⋅ ( T s u p e r f i c i e - 20 )

Fazendo as contas encontramos:

T s u p e r f i c i e = 25 ° C

E é isso pessoal!

Resposta

T s u p e r f i c i e = 25 ° C

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