A temperatura interna da parede de um forno industrial é 45 ºC, sendo que seu lado externo é resfriado por uma corrente de ar ambiente cuja temperatura vale 25 ºC. Esta parede é feita de um material de 10 cm de espessura e sua condutividade térmica é igual a 0,2 large{W over mºc}. Considerando que a taxa de transferência de calor por unidade de área vale 20 large{W over m^2}, o valor do coeficiente de filme do ar ambiente é:
- A) 2{large{W over m^2ºC}}
- B) 20{large{W over m^2ºC}}
- C) 0,5{large{W over m^2ºC}}
- D) 5{large{W over m^2ºC}}
- E) 0,2{large{W over m^2ºC}}
Resposta:
Resposta: A) 2 $W/m²°C$
Para encontrar o valor do coeficiente de filme do ar ambiente, precisamos analisar a situação descrita. Temos uma parede de um forno industrial com temperatura interna de 45°C e lado externo resfriado por uma corrente de ar ambiente a 25°C. A parede tem 10 cm de espessura e condutividade térmica de 0,2 W/m°C.
Considerando a taxa de transferência de calor por unidade de área como 20 W/m², podemos aplicar a fórmula para encontrar o coeficiente de filme do ar ambiente:
$h = frac{Q}{A times Delta T}$
onde $h$ é o coeficiente de filme do ar ambiente, $Q$ é a taxa de transferência de calor, $A$ é a área da superfície e $Delta T$ é a diferença de temperatura entre a superfície e o ar ambiente.
Substituindo os valores dados, obtemos:
$h = frac{20 W/m²}{1 m² times (45°C - 25°C)} = 2 W/m²°C$
Portanto, o valor do coeficiente de filme do ar ambiente é 2 W/m²°C, que é a alternativa A.
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