Um bastão de latão com a condutividade térmica de 133 W/m. K, com 100 mm de comprimento e 5 mm de diâmetro se estende horizontalmente a partir de ...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a equação da transferência de calor por condução em regime permanente para uma aleta: Q = h*A*(Tb - Ta) Onde: Q = taxa de transferência de calor h = coeficiente de transferência de calor A = área da seção transversal da aleta Tb = temperatura da base da aleta (solda) Ta = temperatura da aleta Podemos calcular a área da seção transversal da aleta como: A = pi*d*l Onde: d = diâmetro da aleta l = comprimento da aleta Substituindo os valores fornecidos, temos: A = pi*5e-3*100e-3 = 0,0157 m² Agora podemos calcular a taxa de transferência de calor: Q = 30*0,0157*(200 - Ta) Podemos simplificar essa equação para: Ta = 200 - Q/(30*0,0157) Agora precisamos calcular a taxa de transferência de calor Q. Podemos utilizar a equação da taxa de transferência de calor por condução em regime permanente para um bastão: Q = k*A*(Tb - Ta)/L Onde: k = condutividade térmica do material L = comprimento do bastão Substituindo os valores fornecidos, temos: Q = 133*0,0157*(200 - Ta)/0,1 Simplificando essa equação, temos: Ta = 200 - Q/(133*0,0157/0,1) Resolvendo essa equação, encontramos: Ta = 47,6 ºC Portanto, a temperatura da aleta a uma distância de 100 mm da solda é de aproximadamente 47,6 ºC.