Enunciado

Determine o fluxo de calor na parede de um microcanal de 1 μ m de largura considerando que a temperatura da parede é 50°C e a temperatura média do gás próximo da parede é 100°C, para os casos de

(a) σ T = 1,0, γ = 1,667, k = 0,15 W/m.K, λ / P r = 0,5

(b) σ T = 0,8, γ = 2, k = 0,1 W/m.K, λ / P r = 5

Passo 1

O enunciado nos dá informação de que a temperatura da parede é T w = 50 ° C e que a temperatura do gás é T g = 100 ° C . E com essas informações temos que calcular o fluxo de calor para as condições (a) e (b).

Em um microcanal, o fluxo de calor na parede é dado por:

q ˙ = k T w - T g σ T 2 - σ T γ + 1 2 γ P r λ

Portanto, como temos todas variáveis para os dois casos precisamos apenas substituí-las na equação e vamos obter o fluxo.

Passo 2

Condição (a): σ T = 1,0, γ = 1,667, k = 0,15 W/m.K, λ / P r = 0,5

q ˙ = k T w - T g σ T 2 - σ T γ + 1 2 γ P r λ

q ˙ = 0,15 x 50 - 100 x 1,0 2 - 1,0 x 1,667 + 1 2 x 1,667 x 1 0,5

q ˙ = - 12   W / m 2

Passo 3

Condição (b): σ T = 0,8, γ = 2, k = 0,1 W/m.K, λ / P r = 5

q ˙ = k T w - T g σ T 2 - σ T γ + 1 2 γ P r λ

q ˙ = 0,1 x 50 - 100 x 0,8 2 - 0,8 x 2 + 1 2 x 2 x 1 5

q ˙ = - 0,5   W / m 2

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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