Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 86h
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.
g) A junta de um termopar é usada para medir a temperatura de um material sólido. A junta é inserida no interior de um pequeno orifício circular e é mantido no lugar por epóxi. Identifique os processos de transferência de calor associados à junta. A junta será sensibilizada por uma temperatura menor, igual ou maior do que a temperatura do sólido? Como a condutividade térmica do epóxi afetará a temperatura da junta?
Passo 1
O calor é transferido do material sólido através do epóxi para a junção do termopar por condução. O calor também é transferido da junção ao longo dos fios do termopar e seu revestimento por condução, e de lá para o ambiente por convecção e radiação. Assim, a junção é aquecida pelo sólido e resfriada pelo ambiente, e sua temperatura estará entre a temperatura do sólido e a temperatura dos gases frios. A temperatura da junção será menor do que a temperatura do sólido.
Passo 2
Sob condições de estado estacionário, a taxa na qual o calor é transferido para a junção a partir do material sólido deve ser igual à taxa na qual o calor é transferido da junção para os gases frios e arredores. Se pensarmos nesta taxa de transferência de calor como fixa, então a Equação 1.2 mostra que uma maior condutividade térmica para o epóxi resultará em uma menor diferença de temperatura através do epóxi. Isto leva o termopar a detectar uma temperatura que está mais próxima da temperatura sólida.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)