Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 106
É bem conhecido que o ar frio parece muito mais frio em um tempo ventoso do que a leitura de um termômetro indica, devido ao “efeito de resfriamento” do vento. Esse efeito se deve ao aumento do coeficiente de transferência de calor por convecção com o aumento da velocidade do ar. A temperatura equivalente do vento frio em °F é dada por [ASHRAE, Handbook of Fundamentals (Atlanta, GA, 1993), p. 8.15.]
onde V é a velocidade do vento em milhas/h, e é a temperatura do ar ambiente em °F no ar calmo (considera-se que o ar calmo é aquele em que há ventos fracos a velocidade de até 4 milhas/h). A constante de 91,4 °F na equação dada é a temperatura média da pele de uma pessoa em repouso em um ambiente confortável. O ar com ventos à temperatura e velocidade V vai ser tão frio quanto o ar calmo na temperatura Usando os fatores de conversão apropriados, obtenha uma relação equivalente em unidades no SI onde V é a velocidade do vento na km/h e é a temperatura do ar ambiente em °C.
Passo 1
O problema nos diz que a expressão dada está com unidades fora do SI, são elas:
- A temperatura em °F;
- A velocidade em milhas/h;
Os métodos de conversão que vamos utilizar para transformar essas unidades para as unidades desejadas são:
- Para converter de milhas/h para km/h, basta dividir por 1,609.
Passo 2
Inicialmente vamos converter os termos que possuem relação com a velocidade na expressão, daí
Passo 3
Agora, vamos converter os termos relacionados a temperatura, assim
Simplificando a expressão, teremos:
Resposta
A expressão com as unidades no SI é dada por,