Um bastão oco de latão com 100 mm de comprimento e 5 mm de diâmetro se estende horizontalmente a partir de uma solda a 200 oC. O bastão encontra-se...

Para determinar a eficiência do bastão como uma aleta, podemos usar a fórmula da eficiência da aleta: Eficiência = (Q / Qmax) * 100 Onde: Q é a taxa de transferência de calor real através da aleta Qmax é a taxa de transferência de calor máxima possível através da aleta Primeiro, vamos calcular a taxa de transferência de calor real (Q) através da aleta. Podemos usar a fórmula: Q = h * A * (Ts - Ta) Onde: h é o coeficiente de transferência de calor convectivo A é a área da superfície da aleta Ts é a temperatura da superfície da aleta Ta é a temperatura do ambiente A área da superfície da aleta pode ser calculada como: A = 2 * π * L * t Onde: L é o comprimento da aleta t é a espessura da aleta Substituindo os valores fornecidos: L = 10 mm = 0,01 m t = 1 mm = 0,001 m h = 30 W/m²·K Ts = 200 °C = 200 + 273,15 K Ta = 25 °C = 25 + 273,15 K Calculando a área da superfície da aleta: A = 2 * π * 0,01 * 0,001 = 0,0000628 m² Calculando a taxa de transferência de calor real (Q): Q = 30 * 0,0000628 * (200 + 273,15 - 25 - 273,15) = 2,256 W Agora, vamos calcular a taxa de transferência de calor máxima possível (Qmax) através da aleta. Podemos usar a fórmula: Qmax = k * A * (Ts - Ta) Onde: k é a condutividade térmica do material da aleta Substituindo os valores fornecidos: k = 133 W/m·K Calculando a taxa de transferência de calor máxima possível (Qmax): Qmax = 133 * 0,0000628 * (200 + 273,15 - 25 - 273,15) = 2,256 W Agora, podemos calcular a eficiência da aleta: Eficiência = (Q / Qmax) * 100 = (2,256 / 2,256) * 100 = 100% Portanto, a eficiência deste bastão, caso fosse utilizado como uma aleta, seria de 100%.