98- Um automóvel percorre uma estrada num dia em que a temperatura ambiente é - 15   ° C . A temperatura externa do para brisa é mantida a 2   ° C pelo escoamento de ar quente na superfície interna do para brisa. Admitindo que a área do para brisa é 0.5   m 2 e que o coeficiente de transferência de calor por convecção na superfície externa do para brisa é 250   W / m 2 K , determine a taxa de transferência de calor para o ambiente externo através do para brisa.

Passo 1

Imagine você dirigindo na cidade mais fria da galáxia de nome Curitiba City, a temperatura lá fora faz - 15 ° C lá fora e você para deixar a temperatura um pouco mais tranquila resolve ligar o ar quente do seu carro.

Com seu carro é chique ele tem medidor de temperatura e ele diz que a temperatura do seu para brisa na parte de fora é de 2 ° C , dando a seguinte situação

Passo 2

Aqui nesse caso temos que a transferência por convecção fez a temperatura da cidade de - 15 ° C estivesse aumentado para 2 ° C na superfície do para brisa entende?

Calculando essa transferência de calor nós vemos que:

Q ˙ c o n v e ç ã o = h A Δ T

Onde A = 0.5   m 2 , Δ T = 2 - - 15 ° C e h = 250   W / m 2 K

Pois essa transferência vai da superfície externa do para brisa até o lado de fora (que é o que é pedido na questão), então calculando teremos:

Q ˙ c o n v e c c a o = 250   W m 2 K ⋅ 0.5   m 2 ⋅ 2 - - 15 Δ C = 2125   W

Resposta

2125   W

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