Utilizando las ecuações (16-56), (16-57), (16-58), (16-59) e (16-60), determine a temperatura máxima (Tmáx) e a temperatura mínima (Tmín) para a operação de estado estacionário de um freio de yugo que é usado 24 vezes por hora para parar o eixo de uma máquina de uma velocidade de 250 rpm até o repouso. A ventilação do freio fornece uma velocidade média do ar de 25 pés/s. A inércia rotacional equivalente da máquina, vista do eixo do freio, é de 289 lbm · pol · s. O disco é de aço com uma densidade de 0,282 lbm/pol³, uma capacidade térmica específica de 0,108 Btu/(lbm · °F), um diâmetro de 6 pol e uma espessura de 1/4 pol. As pastilhas são de metal sinterizado seco. A área lateral da superfície do freio é de 50 pol².

Determine o tempo de operação completa do freio.
Determine a taxa de transferência de calor durante a operação do freio.
Determine a energia absorvida pelo freio durante uma parada simples.
Determine o aumento de temperatura devido a uma parada simples.
Determine a temperatura máxima e a temperatura mínima para a operação de estado estacionário do freio.