Enunciado

Repita o Prob 5-167, considerando agora um fio de cobre ( ρ = 8.950 k g / m 3   e   c p = 0.383 k J / k g º C ) .

Passo 1

Vamos assumir que:

Existem condições operacionais estáveis.

As propriedades térmicas do fio são constantes.

Sabemos que as propriedades do cobre são dadas como

ρ = 8950   k g / m 3   e   c p = 0.383   k J / k g . º C

Passo 2

A taxa de fluxo de massa do fio extrudado através do ar é:

m ˙ = ρ V ˙ = 0.02343   k g / s

Tomando o volume ocupado pelo fio extrudado como o sistema, que é um volume de controle de fluxo constante, o balanço de energia para este sistema de fluxo constante pode ser expresso na forma de taxa como:

E ˙ e n t - E ˙ s a í d a = Δ E ˙ s i s t e m a = 0

m ˙ h 1 = Q ˙ s a í d a + m ˙ h 2   (   j á   q u e   Δ k e = Δ p e = 0 )

Q ˙ s a í d a = Q ˙ f i o = m ˙ f i o c p ( T 1 - T 2 )

Então a taxa de transferência de calor do fio para o ar se torna:

Q ˙ = m ˙ c p [ T ( t ) - T ∞ = 2.69   k W

Resposta

Q ˙ = 2.69   k W

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