Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 7
Bolas de aço com de diâmetro são temperadas pelo aquecimento a seguido pelo resfriamento lento até em um ambiente com ar a e . Supondo que as propriedades do aço sejam , e , estime o tempo necessário pra o processo de resfriamento.
Passo 1
Faaalaa jovem... vamos resolver mais essa questãozinha de Traferência de calor.
A primeira coisa que você precisa identificar é que esse sistema dado, não cita nada sobre escoamento, nem externo e muito menos interno.
Isso seria muito importante, se fossêmos ter que calcular o coeficiente convectivo; mas acontece que o enunciado já nos deu esse cara:
Show de bola então... o nosso problema se reduz a simplesmente encontrar , ver se podemos utilizar o método da formulação concentrada (quando ) e estabelecer as relações corretas.
Passo 2
Vamos começar por aí então:
Com sendo a nossa dimensão característica.
Então, teremos:
Show de bola demais! Isso significa que podemos usa a seguinte relação:
Passo 3
Onde, poderemos isolar :
Aplicando ln dos dois lados:
E então:
Sem unidades pois esse jovem aí é admensional.
E ele pode ser encontrado pela seguinte relação:
Onde,
Retomando alí em cima:
Isolando o tempo:
O que daria aproximadamente:
Bem tranquilo né?! Até a próxima!!
Resposta
Portanto, o tempo necessário para o resfriamento será de .