Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 65
Devido a uma falha no contato da porta, a pequena lâmpada de iluminação interna de uma geladeira () permanece acesa com a porta fechada. As paredes da geladeira têm isolamento térmico limitado e, através delas, existe uma transferência de calor de do ambiente para o espaço refrigerado. Essas duas transferências de calor podem ser encaradas como “vazamentos” de calor para a geladeira. A área total de transferência de calor do condensador dessa geladeira é de e o coeficiente de transferência de calor por convecção, entre a superfície externa do condensador e o ar ambiente a , é de . Qual deve ser a diferença entre a temperatura da superfície externa do condensador e a temperatura ambiente, de modo que seja possível rejeitar para o ambiente o calor “vazado” para a geladeira.
Passo 1
Vamos lá, pessoal! Nós temos um problema de transferência de calor por convecção na geladeira. A questão quer saber qual é a variação de temperatura . A gente só tem que prestar atenção aqui, que a transferência de calor total vem do calor da lâmpada e da transferência interna, ou seja,
Nós sabemos que para a convecção, podemos escrever:
O enunciado nos deu a temperatura ambiente, , a área e ele também nos deu o coeficiente de transferência de calor por convecção . Mas a gente quer achar o , então, vamos isolar ele e substituir os dados na fórmula:
Isso quer dizer que a temperatura da superfície externa deve ser no mínimo , já que e . Mas isso é só uma curiosidade, porque ele quer saber só da variação. Então, achamos nosso resultado.
Prontinho, vamos pra próxima 😉