a 250°C. O bastão encontra-se em um ambiente com T∞= 25°C e h= 30 W/m²K. Qual é a temperaturas no bastão a 100 mm da solda numa condição de convecção?

Para resolver esse problema, é necessário utilizar a equação da transferência de calor por convecção: q = h*A*(T - T∞) Onde: q = taxa de transferência de calor por convecção h = coeficiente convectivo de transferência de calor A = área de transferência de calor T = temperatura da superfície do bastão T∞ = temperatura do ambiente Podemos reorganizar a equação para isolar a temperatura T: T = q/(h*A) + T∞ Para encontrar a taxa de transferência de calor por convecção, podemos utilizar a equação: q = k*A*(dT/dx) Onde: k = condutividade térmica do material A = área de transferência de calor dT/dx = gradiente de temperatura Podemos reorganizar a equação para isolar o gradiente de temperatura: dT/dx = q/(k*A) Agora, podemos substituir as equações para encontrar a temperatura no bastão a 100 mm da solda: dT/dx = q/(k*A) = h*A*(T - T∞)/(k*A) = h/k*(T - T∞) dT/dx = (T - T∞)/(L/2) Onde L é o comprimento do bastão. Podemos integrar a equação acima para encontrar a temperatura em qualquer ponto x do bastão: T(x) - T∞ = (T0 - T∞)*exp(-h/k*x) Onde T0 é a temperatura na solda. Substituindo os valores dados, temos: T(x) = (250 - 25)*exp(-30/386*x) + 25 Para x = 100 mm, temos: T(0,1) = (250 - 25)*exp(-30/386*0,1) + 25 = 147,5°C Portanto, a temperatura no bastão a 100 mm da solda numa condição de convecção é de aproximadamente 147,5°C.