Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 86b
Ao analisar o desempenho de um sistema térmico, o engenheiro tem que ser capaz de identificar os processos de transferência de calor relevantes. Somente então o comportamento do sistema pode ser devidamente quantificado. Nos sistemas a seguir, identifique os processos pertinentes, indicando-os com setas apropriadamente identificadas em um esquema do sistema. Responda, ainda, a perguntas adicionais que são feitas no enunciado do problema.
- É sabido que a radiação microondas é transmitida através de plásticos, vidros e cerâmicas, mas é absorvida por materiais que possuem moléculas polares, como a água. Moléculas de água expostas à radiação micro-ondas se alinham e revertem o alinhamento com a radiação microondas a frequências de até , causando a geração de calor. Compare o cozimento em um forno de micro-ondas com o cozimento em um forno convencional radiante ou convectivo. Em cada caso, qual é o mecanismo físico responsável pelo aquecimento do alimento? Qual forno apresenta a maior eficiência na utilização da energia? Por quê? O aquecimento com micro-ondas vem sendo cogitado para a secagem de roupas. Como a operação de um secador por micro-ondas se diferenciaria da operação de um secador convencional? Qual deve ter a maior eficiência na utilização da energia e por quê?
Passo 1
Beleza galerinha, vamos lá! Vamos separar as perguntas em: Fazer uma comparação de (a) cozimento em forno de microondas com um forno convencional radiante ou de convecção e (b) um secador de roupa de microondas com um secador convencional.
Passo 2
Para o item (a) citado no passo 1, temos que: (a) O cozimento por microondas ocorre como resultado da geração de energia térmica volumétrica em todo o alimento, sem aquecimento do recipiente do alimento ou da parede do forno. O cozimento convencional depende da transferência de calor radiante das paredes do forno e/ou transferência de calor por convecção do espaço de ar para a superfície do alimento e posterior transferência de calor por condução para o núcleo do alimento. O cozimento por microondas é mais eficiente e é realizado em menos tempo.
Passo 3
Para o item (b) citado no passo 1, temos que: (b) Em um secador de microondas, a radiação de microondas aqueceria a água, mas não o tecido, diretamente (o tecido seria aquecido indiretamente pela transferência de energia da água). Ao aquecer a água, a energia iria diretamente para a evaporação, ao contrário de um secador convencional onde as paredes e o ar são primeiramente aquecidos eletricamente ou por um aquecedor a gás, e a energia térmica é posteriormente transferida para as roupas molhadas. O secador de microondas ainda exigiria um tambor rotativo e um fluxo de ar para remover o vapor de água, mas é capaz de operar de forma mais eficiente e a temperaturas mais baixas.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)