Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 73
73 - Considere as condições do Problema 1.22, porém a temperatura da vizinhança é de e a troca térmica por radiação com a vizinhança não é desprezível. Sendo o coeficiente convectivo igual a e a emissividade da placa , determine a taxa de variação com o tempo da temperatura da placa, , quando a temperatura da placa é de . Calcule os calores perdidos por convecção e por radiação.
Passo 1
Calcule o balanço de energia para o sistema.
Aqui, a emissividade é , a área da superfície é , a constante Boltzmann de Stefan é , a temperatura ambiente é , a temperatura da superfície é , o coeficiente de transferência de calor por convecção é , a temperatura do ar é , a massa do prato , o calor específico é , e a taxa de mudança de temperatura é .
Passo 2
Precisamos calcular a área da superfície.
Converta as unidades de temperatura da superfície de Celsius em Kelvin.
Passo 3
Voltando a equação 1, com os valores fornecidos, temos:
Portanto, a mudança da temperatura na taxa de tempo é .
Passo 4
Calcule a perda de calor devido à convecção.
Portanto, a perda de calor devido à convecção é .
Passo 5
Calcule a perda de calor devido à radiação.
Portanto, a perda de calor devido à radiação é .
Resposta