Um aquecedor de forma plana de dimensões
e espessura desprezável está imerso em água, a
. As faces do aquecedor dispostas horizontalmente estão à temperatura de
. Calcular o calor trocado com a água.
Passo 1
O enunciado descreve um aquecedor de geometria plana com faces horizontais quentes imersas em água mais fria. As dimensões do aquecedor são
,cm (espessura desprezível), de modo que cada face tem área
A água está à temperatura de
e as faces do aquecedor a
. Quer-se calcular o calor trocado com a água.
Passo 2
Para um corpo imerso em fluido com convecção, a taxa de calor trocado por convecção em estado estacionário é dada por
onde
é o coeficiente de transferência de calor por convecção,
é a área da face e
é a diferença de temperatura entre a superfície e o fluido distante.
Passo 3
Como o aquecedor tem duas faces horizontais com a mesma área e mesma temperatura, a troca total é
Substituindo
,m
e
,K, obtém-se
Passo 4
O valor numérico de
depende do coeficiente
, que não foi fornecido no enunciado. Sem especificar
, não é possível determinar o valor da taxa de calor trocado.
Resposta
Não é possível calcular o calor trocado sem o valor do coeficiente de convecção
.