Encontra-se suspensa no ar, que está a
, uma esfera de 25 cm de diâmetro e temperatura de
. Se o coeficiente de transferência de calor por convecção natural entre a esfera e o ar for de
, determine a taxa de perda de calor da esfera. (
)
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos uma esfera de diâmetro
a
imersa em ar a
. O coeficiente de convecção natural é
.
Matéria envolvida: transferência de calor por convecção.
O que vamos precisar:
Matéria envolvida: transferência de calor por convecção.
O que vamos precisar:
- A área externa da esfera,
- A diferença de temperatura
, - A fórmula básica de convecção:
.
Passo 2
Antes de tudo, entenda a teoria: na convecção natural o calor flui da superfície quente para o fluido frio por um “forçante” que chamamos de coeficiente
. A expressão geral é
Aqui
é a taxa de perda de calor (em watts),
a área de troca e
.
Passo 3
Vamos achar a área da superfície da esfera. A fórmula é
Substituindo
:
Passo 4
Agora coloca tudo na fórmula da convecção:
Fazendo as contas:
Resposta
A esfera perde calor à taxa de aproximadamente