Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 77
Uma barra de níquel longa com um diâmetro de 5 cm foi armazenada em um ambiente rico em hidrogênio a 358 K e 300 kPa por um longo período de tempo e, portanto, contém gás hidrogênio uniformemente distribuído em todo seu interior. Agora a barra é levada para uma área bem ventilada, para que a concentração de hidrogênio na superfície externa permaneça quase nula o tempo todo. Determine quanto tempo levará para a concentração de hidrogênio no centro da barra cair pela metade. O coeficiente de difusão de hidrogênio na barra de níquel à temperatura ambiente de 298 K pode ser considerado como .
Passo 1
Preparados para mais uma questãozinha maraviliiinda ??
Então vamos lá !!
Se nós queremos determinar o tempo necessário para que a concentração do centro da barra caia pela metade da inicial, antes de qualquer coisa precisamos do número de Fourier:
Nós sabemos que:
Tabelado nós temos:
Substituindo:
Aplicando o ln:
Passo 2
Mas o tempo que é bom, naaada !!
Vamos ver como o número que acabamos de achar é capaz de se relacionar com ele?
Se:
Agora é só substituir:
Em anos:
É tempo demais né não galerinha?!
Finalizamos mais umaaa!!