Enunciado

A lona e o tambor de freio de um automóvel absorvem continuamente cerca de 25   W durante uma frenagem. Considere uma área total da superfície externa de 0,1   m 2 com um coeficiente de transferência de calor de 10   W / m 2 K para o ar a 20   ° C . Determine as temperaturas das superfícies externas da lona e do tambor de freio na condição de regime permanente.

Passo 1

Vamos lá, pessoal! Nós temos um problema de transferência de calor por convecção no freio. A questão quer saber a temperatura externa da superfície T e , que a gente tá considerando.

Nós sabemos que para a convecção, podemos escrever:

Q ˙ = h A ∆ T

O enunciado nos deu a temperatura ambiente, T a m b = 20   ° C , a área A = 0 , 1   m 2 e ele também nos deu o coeficiente de transferência de calor por convecção h = 1 0   W / m 2 K . Mas a gente quer achar o ∆ T , então, vamos isolar ele e substituir os dados na fórmula:

∆ T = Q ˙ h A = 25   W 1 0   W / m 2 K 0 , 1   m 2

∆ T = 2 5   ° C

Para calcular a temperatura da superfície externa, basta fazer:

∆ T = T e - T a m b

T e = ∆ T + T a m b

T e = 25   ° C + 20   ° C

T e = 45   ° C

Prontinho, vamos pra próxima 😉

Resposta

T e = 45   ° C

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