Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 24

Compare e contraste a capacidade térmica do tijolo comum, do aço carbono, do óleo de motor, da água e do solo. Qual material permite a maior quantidade de armazenamento de energia por unidade de volume? Qual material você esperaria ter o menor custo por unidade de capacidade térmica? Use as propriedades a .

Passo 1

Nessa questão nós temos cinco materiais a . Onde queremos encontrar suas capacidades térmicas, saber qual material possui o maior armazenamento de energia por unidade de volume e qual tem o menor custo por unidade de capacidade térmica.

Para fazer essas análises, vamos precisar recorrer as Tabelas A.3 e A.5:

O armazenamento de energia térmica refere-se a energia sensível ou latente. A mudança na energia sensível por unidade de volume devido a uma mudança de temperatura é igual a . Assim, para uma determinada mudança de temperatura, os valores da capacidade de calor na tabela acima indicam a quantidade relativa de energia sensível que pode ser armazenada no material.

Passo 2

Dos materiais considerados, a água tem a maior capacidade de armazenamento de energia sensível de acordo com a tabela anterior. Então, concluímos que a água tem o menor custo por unidade de capacidade térmica dos materiais considerados.

Resposta

Para ambas as respostas, a água.

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67 – Considere uma tubulação de vapor de comprimento L = 9m ,raio interno r 1 = 5c m , raio externo r 2 = 6c m e condutividade térmica k = 12,5 W m ⋅ ℃ ℃. O valor flui pelo tubo a uma temperatura médi

70 – Reconsidere o Prob. 2-69. Usando a relação obtida para a variação de temperatura no contêiner, trace a temperatura como função do raio r no intervalo de r = r 1 a r = r 2 e discuta os resultados.

68 – Um contêiner esférico de raio interno r 1 = 2m , raio externo r 2 = 2,1m e condutividade térmica k = 30 W m ⋅ K é preenchido com água fria a 0℃ ℃. C contêiner ganha calor por convecção do ar redo

69 – Em uma instalação de processamento de alimentos, um contêiner esférico de raio interno r 1 = 40c m , raio externo r 2 = 41c m e condutividade térmica k = 1,5 W m ⋅ K é usado para armazenar água q

Repita o Prob. 2-89 para um fio de manganês ( k = 7,8W / m ⋅ ° C ) .