Uma pessoa, cuja temperatura externa está a
, está trocando calor por convecção com o ar que a envolve, que está a
, a uma taxa de 30 W. Determine o coeficiente de troca de calor por convecção nessa situação, sabendo a área superficial exposta dessa pessoa é de
. Resposta:
.
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma pessoa cuja temperatura externa é
e está trocando calor com o ar ambiente, que está a
, a uma taxa de 30 W. Sabemos também que a área superficial exposta dessa pessoa é de
. O conteúdo que vamos usar aqui é a troca de calor por convecção. Para resolver, precisamos aplicar a fórmula da transferência de calor por convecção.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona a transferência de calor por convecção:
Onde:
- $ Q $ é a taxa de transferência de calor (em watts, W),
- $ h $ é o coeficiente de transferência de calor por convecção (em W/(m²·°C)),
- $ A $ é a área superficial exposta (em m²),
- $ \Delta T $ é a diferença de temperatura entre as superfícies (em °C).
Passo 3
Queremos encontrar o coeficiente de transferência de calor por convecção ($ h $). Para isso, vamos rearranjar a fórmula para isolar $ h $:
Passo 4
Agora, vamos identificar os valores que temos:
- $ Q = 30 $ W,
- $ A = 1,5 $ m²,
- $ \Delta T = 32^{\circ} \mathrm{C} - 22^{\circ} \mathrm{C} = 10^{\circ} \mathrm{C} $.
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Resposta
O coeficiente de troca de calor por convecção é de
.