1- Ar a
escoa sobre uma placa aquecida de (
) cm mantida a
, o coeficiente de transferência de calor por convecção é
. Calcular a transferência de calor da placa para o ar.
Passo 1
O enunciado pede para calcular a transferência de calor da placa para o ar (potência térmica perdida por convecção). As informações fornecidas são:
- Temperatura do ar:
. - Temperatura da placa:
. - Dimensões da placa:
. - Coeficiente de convecção:
.
O que se pede: calcular a taxa de transferência de calor
da placa para o ar.
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar (aulas rápidas, sem pânico): para convecção livre/forçada simples, a taxa de calor por convecção é dada por
onde:
-
é a potência térmica (em ); -
é o coeficiente de transferência convectiva (em ); -
é a área da superfície que troca calor (em ); -
é a temperatura da superfície (em ou ); -
é a temperatura do fluido distante (em ou ).
Importante: diferenças de temperatura em
e em
são numericamente iguais, então podemos usar as temperaturas dadas em graus Celsius para calcular
.
Passo 3
Calcular a área da placa convertendo centímetros para metros (sempre trabalhar em unidades do SI):
Portanto a área é
Passo 4
Calcular a diferença de temperatura:
Passo 5
Agora aplicar a fórmula da convecção e calcular passo a passo:
Primeiro calcule :
Primeiro calcule
Em seguida multiplica pela diferença de temperatura: