Determinar o fluxo de calor por convecção sabendo que a superfície de um reator está a 300°C e a temperatura média ambiente é de 30°C. Considerar o coeficiente de transferência de calor por convecção como sendo 24 W/m²·K.

Pela convecção, o fluxo de calor (por unidade de área) é dado por:

$q' = \frac{q}{A} = h\,\Delta T$

1. Dados:

• $T_s = 300\,^{\circ}\text{C}$ (superfície)
• $T_{\infty} = 30\,^{\circ}\text{C}$ (ambiente)
• $h = 24\,\text{W}/\text{m}^2\cdot\text{K}$

2. Diferença de temperatura: $\Delta T = T_s - T_{\infty} = 300 - 30 = 270\,\text{K}$ (Como é diferença de temperatura, tanto faz usar °C ou K.)

3. Fluxo de calor: $q' = h\,\Delta T = 24\times 270 = 6480\,\text{W}/\text{m}^2$

4. Sinal: Se adotarmos o fluxo positivo entrando na superfície, então como $T_s > T_{\infty}$ o calor sai do reator para o ambiente, logo o fluxo é negativo: $q' = -6480\,\text{W}/\text{m}^2$

Alternativa correta: (A).