Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 125
125 – Um ringue de patinação está localizado em um edifício onde o ar está a e as paredes estão a O Coeficiente de transferência de calor por convecção entre o gelo e o ar circundante é A emissividade do gelo é . O calor latente de fusão do gelo é , e sua densidade é . (a) Calcule a carga do sistema de refrigeração necessária para manter o gelo a em um ringue de gelo de (b) Quanto tempo levaria para derreter 3 mm de gelo da superfície do ringue, caso não seja fornecido resfriamento para a superfície e considerando-o isolado no fundo?
Passo 1
Dados fornecidos:
O calor é dissipado da superfície de um gelo derretido, modelado como superfície retangular.
Temperatura do ar,
Temperatura das paredes,
Emissividade do gelo,
Calor latente de fusão de gelo, é
Densidade do gelo,
O coeficiente de transferência de calor por convecção entre o derretimento do gelo e o ar é
Premissas consideradas:
Presume-se que as propriedades térmicas do gelo sejam constantes e haja perda de calor por convecção e radiação.
As propriedades térmicas do ar ambiente são consideradas constantes e funcionam como um gás ideal.
As mudanças de energia potencial e energia cinética são desprezíveis quando comparadas às mudanças de energia interna.
Passo 2
A transferência total de calor,
Superfície de transferência de calor do ringue de patinação no gelo,
Transferência de calor devido a radiação,
Passo 3
Transferência de calor devido a convecção,
Transferência de calor total,
A carga de refrigeração é .
Passo 4
b) Perda de calor devido ao derretimento de gelo,
Obs.: Repare que transformamos mm para metro, e para .
O tempo necessário para derreter,