Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 86e
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.
- Há interesse considerável no desenvolvimento de materiais de construção que tenham boa qualidade de isolamento térmico. O desenvolvimento de tais materiais teria como efeito a melhora da conservação de energia ao reduzir as necessidades de aquecimento de ambientes. Foi sugerido que melhores qualidades estruturais e de isolamento poderiam ser obtidas pelo uso do dispositivo estruturado mostrado. O dispositivo é constituído por uma colmeia com células de seção transversal quadrada entre duas chapas sólidas. Há ar no interior das células e as chapas, assim como a matriz da colmeia, são fabricadas com plásticos de baixa condutividade térmica. Para a transferência de calor normal às chapas, identifique todos os processos de transferência de calor pertinentes para a performance do dispositivo. Sugira formas para melhorar esta performance.
Passo 1
Beleza galerinha, vamos lá! Para identificarmos os processos, vamos desenhar o esquema e analisar como o calor se relaciona com nosso objeto de estudo!
Passo 2
O esquema acima representa a seção transversal de uma única célula alveolar e placas de superfície. A direção assumida do campo gravitacional é para baixo. Assumindo que a temperatura inferior (interna) da superfície excede a temperatura superior (externa) da superfície a transferência de calor está na direção mostrada. O calor pode ser transferido para a superfície interna por convecção e radiação, sendo então transferido através do composto por:
Condução através da laje maciça interna.
Radiação entre as superfícies alveolares.
Convecção livre através do espaço aéreo celular.
Condução através da parede do favo de mel.
Condução através da laje sólida externa.
Passo 3
Aplicando a equação de energia para a superfície:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)