3. (10 . o pontos)Uma resistência elétrica consiste em um fio macico com 6mm de diâmetro C 320m de comprimento fio será submetido a uma tensão de 220V e a uma corrente fio será revestido isolar eletricamente e de intensificar a troca de calor durante a operação . o k_(evv)=0,080W/mK,rho _(wa)=1102kg/m^3ec_(pral)=1400J/kgcdot Kcm cujas propriedades propriedades do fio são as seguintes: k_(F)=18W/mK, p_(l)=7300kg/m^3 c_(p,r)=500J/kgcdot K . 0 diferentes. 0,001m,0,002m,0,003m,0,004m e 0.005m. As coeficiente de convecção é igual a h_(car)=16,0W/m^2K e a temperatura do ambiente externo igual 28^circ C . Das cinco espessuras disponiveis para o revestimento plástico , qual é a mais apropriada para de intensificar a troca de calor entre o fio e o ar ambiente durante a operação?Justifique com cálculos. Obs.: (Pothat (c)ncia=Tensiotimes Corrente)

Para determinar qual espessura de revestimento plástico é a mais apropriada para intensificar a troca de calor entre o fio e o ar ambiente durante a operação, podemos utilizar a equação de transferência de calor por convecção: Onde:- é a taxa de transferência de calor (em Watts),- é o coeficiente de convecção (em ),- é a área da superfície do fio (em é a temperatura do fio (em ),- é a temperatura do ambiente externo (em ).Para maximizar a transferência de calor, queremos maximizar o valor de . Como a área e a diferença de temperatura \( (T_{fio} - T_{amb}) \) são diretamente proporcionais a , podemos escolher a espessura que resulte em maior área de superfície.Vamos calcular a área de superfície para cada espessura disponível: Onde:- é o raio do fio (em metros),- é o comprimento do fio (em metros).Para um fio com diâmetro de 6 mm: E para um fio de 320 m de comprimento: Agora, calculamos a área de superfície para cada espessura:1. Espessura: 0,001 m 2. Espessura: 0,002 m 3. Espessura: 0,003 m 4. Espessura: 0,004 m 5. Espessura: 0,005 m Como podemos ver, todas as áreas de superfície são iguais. Portanto, a espessura não afeta diretamente a área de superfície nesse caso específico. No entanto, se a intenção é intensificar a troca de calor, a espessura não é o fator determinante aqui; o coeficiente de convecção e a área de superfície são os fatores críticos.Portanto, qualquer uma das espessuras disponíveis pode ser escolhida para o revestimento plástico, pois não afeta diretamente a área de superfície. A escolha pode ser baseada em outros fatores, como custo, facilidade de aplicação, ou outras considerações práticas.