Chapas metálicas são muito utilizadas na indústria, principalmente em equipamentos, devido às suas características de leveza e resistência. Considere um equipamento, em que existe uma placa metálica de área igual a 1,5 m2 e que, durante a operação, ocorre o aquecimento desta superfície a temperatura de 200°C, enquanto que a temperatura do ar sobre a superfície é de 25°C. Se o fluxo de calor entre a superfície da placa e o ar é apenas convectivo, e o coeficiente de transferência de calor por convecção é 18 W m-2 °C-1 , o fluxo de calor estabelecido, em W, é igual a:

a. 7550 W
b. 4725 W
c. 5750 W
d. 6495 W
e. 3480 W

Question

Chapas metálicas são muito utilizadas na indústria, principalmente em equipamentos, devido às suas características de leveza e resistência. Conside...

Ed · Answer

Para calcular o fluxo de calor (Q) por convecção, podemos usar a fórmula:

$$ Q = h \cdot A \cdot (T_s - T_a) $$

onde:
- $ Q $ é o fluxo de calor em watts (W),
- $ h $ é o coeficiente de transferência de calor por convecção (18 W/m²°C),
- $ A $ é a área da superfície (1,5 m²),
- $ T_s $ é a temperatura da superfície (200°C),
- $ T_a $ é a temperatura do ar (25°C).

Agora, substituindo os valores na fórmula:

1. Calcule a diferença de temperatura:
   $$ T_s - T_a = 200°C - 25°C = 175°C $$

2. Agora, substitua na fórmula:
   $$ Q = 18 \, \text{W/m²°C} \cdot 1,5 \, \text{m²} \cdot 175°C $$

3. Realizando os cálculos:
   $$ Q = 18 \cdot 1,5 \cdot 175 $$
   $$ Q = 27 \cdot 175 $$
   $$ Q = 4725 \, \text{W} $$

Portanto, o fluxo de calor estabelecido é igual a **4725 W**. A alternativa correta é: **b. 4725 W**.

Ed · Answer

Para calcular o fluxo de calor estabelecido, podemos utilizar a equação:

q = h * A * (T - Tinf)

Onde:
q = fluxo de calor (W)
h = coeficiente de transferência de calor por convecção (W/m²°C)
A = área da placa metálica (m²)
T = temperatura da placa metálica (°C)
Tinf = temperatura do ar sobre a superfície (°C)

Substituindo os valores dados na questão, temos:

q = 18 * 1,5 * (200 - 25)
q = 18 * 1,5 * 175
q = 4725 W

Portanto, a alternativa correta é a letra b) 4725 W.

Fenômenos de Transporte

Atividade de Estudo 1 - Fetrans

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