1.19 Fornece-se calor a uma placa, através de sua superfície posterior, a uma razão de
, enquanto se retira calor de sua superfície anterior por um fluxo de ar a
. Se o coeficiente de transferência de calor entre o ar e a superfície da placa for
, qual será a temperatura da face anterior da placa?
Passo 1
O enunciado fornece uma placa submetida a um fluxo de calor uniforme que entra pela face posterior com densidade
e sai pela face anterior por convecção para um ar a
, com coeficiente
. Estamos em regime estacionário e assumimos a resistência interna da placa desprezível, de modo que toda a potência fornecida atravessa a placa e é dissipada por convecção na face anterior.
Passo 2
Em regime estacionário, a densidade de fluxo que entra deve ser igual àquela removida por convecção, então vale
onde
é a temperatura da face anterior e
.
Passo 3
Substituindo
e
, temos
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Resposta
A temperatura da face anterior da placa é
.