Um aquecedor de forma plana de dimensões 10 times 10 cm e espessura desprezável está imerso em água, a 17 ^circ C. As faces do aquecedor dispostas horizontalmente estão à temperatura de 26 ^circ C. 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 10times10,cm (espessura desprezível), de modo que cada face tem área
A = 10 cmtimes10 cm=0,01 m^2
A água está à temperatura de 17^circC e as faces do aquecedor a 26^circC. 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
dot Q = h,A,(Tsuperf-Tinfty),
onde h é o coeficiente de transferência de calor por convecção, A é a área da face e Tsuperf-Tinfty 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
dot Qtotal = 2,h,A,(26-17),
Substituindo A=0,01,m ^2 e De<a T=9,K, obtém-se
dot Qtotal = 2,h,(0,01),(9) = 0,18,h[W]

Passo 4

O valor numérico de dot Qtotal depende do coeficiente h, que não foi fornecido no enunciado. Sem especificar h, 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 h.

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