INCROPERA, Frank P. Fundamentos de Transferência de Calor e Massa, 7 ed., Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda, 2014.672 p. ...

Para estimar a temperatura da aleta a uma distância de 25,0 mm da solda, podemos utilizar a equação da transferência de calor por condução em regime permanente: Q = (k * A * ΔT) / L Onde: Q é a taxa de transferência de calor (W); k é a condutividade térmica do material (W/m·K); A é a área de transferência de calor (m²); ΔT é a diferença de temperatura entre as superfícies (K); L é a distância percorrida pelo calor (m). Primeiro, vamos calcular a área de transferência de calor da aleta. Considerando que a aleta é cilíndrica, a área de transferência de calor é dada por: A = 2πrL Onde: r é o raio da aleta (m); L é o comprimento da aleta (m). Substituindo os valores fornecidos: r = 5 mm = 0,005 m L = 25,0 mm = 0,025 m A = 2π * 0,005 * 0,025 = 0,000314 m² Agora, podemos calcular a diferença de temperatura entre as superfícies: ΔT = T1 - T2 Onde: T1 é a temperatura da solda (ºC); T2 é a temperatura do ambiente (ºC). Substituindo os valores fornecidos: T1 = 200 ºC T2 = 20 ºC ΔT = 200 - 20 = 180 ºC Agora, podemos calcular a taxa de transferência de calor: Q = (k * A * ΔT) / L Substituindo os valores fornecidos: k = 133 W/m·K A = 0,000314 m² ΔT = 180 ºC L = 0,025 m Q = (133 * 0,000314 * 180) / 0,025 = 3,7528 W Por fim, podemos estimar a temperatura da aleta a uma distância de 25,0 mm da solda utilizando a equação da taxa de transferência de calor por convecção: Q = h * A * ΔT Onde: h é o coeficiente de transferência de calor por convecção (W/(m²·K)). Substituindo os valores fornecidos: h = 30 W/(m²·K) A = 0,000314 m² ΔT é a diferença de temperatura entre a aleta e o ambiente (T - T2). Podemos rearranjar a equação para encontrar a diferença de temperatura: ΔT = Q / (h * A) Substituindo os valores: Q = 3,7528 W h = 30 W/(m²·K) A = 0,000314 m² ΔT = 3,7528 / (30 * 0,000314) = 39,97 ºC A temperatura da aleta a uma distância de 25,0 mm da solda será: T = T2 + ΔT = 20 + 39,97 = 59,97 ºC Portanto, a temperatura da aleta a uma distância de 25,0 mm da solda será de aproximadamente 59,97 ºC.