1.38 Transforme o coeficiente de transferência de calor
.
Passo 1
O enunciado dá o coeficiente de transferência de calor
e pede para transformá‑lo em unidades SI
Informações relevantes fornecidas:
- valor numérico inicial:
; - unidades iniciais:
; - unidades desejadas:
.
Passo 2
Plano de conversão (lista das transformações necessárias):
- converter
em joules ( ); - converter hora (
) em segundos ( ); - converter
em ; - converter a diferença de temperatura por grau Fahrenheit em diferença por grau Celsius.
Vou também explicar as constantes de conversão que uso (importante para entender e lembrar):
- energia:
. É a definição do Btu em joules. - tempo:
. - comprimento:
, portanto . - temperatura (diferença): uma diferença de
corresponde a . Importante: isto vale para diferenças de temperatura, não para temperaturas absolutas. Então, para passar de “por grau Fahrenheit” para “por grau Celsius” deve‑se multiplicar por (porque ).
Passo 3
Escrever a expressão substituindo cada unidade pelo seu equivalente SI e organizando os fatores. Começando de
substitui cada conversão:
Explicação da organização:
- o fator
transforma em ; - o fator
transforma "por " em "por "; - o fator
transforma "por " em "por ".
Passo 4
Agora calcular os fatores parciais (faça assim na prova: calcule fatores simples e depois multiplique):
Calcule primeiro a conversão energia/tempo (Btu/h → W):
Calcule primeiro a conversão energia/tempo (Btu/h → W):
Calcule o fator de área (por
→ por
):
Fator temperatura (por
→ por
):
Passo 5
Multiplicar os fatores e o número
:
Faço a multiplicação em etapas fáceis de acompanhar:
(Se na prova fizer com mais casas ou calculadora dá o resultado com pequena diferença de arredondamento; usando os valores padrão mais precisos obtém‑se aproximadamente
.)
Passo 6
Interpretação final e arredondamento prático: normalmente arredonda‑se para três dígitos significativos ou para uma casa decimal, conforme a precisão exigida pela prova. Vou apresentar com três algarismos significativos depois da vírgula para ser preciso mas legível.