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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 19

Considere a água do Exemplo 1.5 como sendo inicialmente líquida em sua temperatura de fusão. A superfície da parede externa é repentinamente reduzida para T 1 = - 30 ° C , resultando na solidificação da água. Na realidade, as resistências de contato térmico desenvolvem-se na interface entre a parede sólida e o gelo à medida que a solidificação progride. Determine a resistência térmica interfacial, R t , c ' ' , logo após o início de congelamento, dadas as dimensões do Comentário 2. A taxa de solidificação inicial é de 0,05   g / s .

Passo 1

Opa, tudo bem?

Vamos resolver essa questão juntos, então, fica de olho!

Começamos o nosso problema explicitando a equação de resistência por contato:

R t , c ' ' = T s , 1 - T s , 2 q x ' '

Sendo q x ' ' para esse caso:

q x ' ' = q A = m ˙ h s f t L W

Assim:

R t , c ' ' = L W T s , 1 - T s , 2 m ˙ h s f t

Agora, vamos organizar os nossos dados!

Passo 2

Dados:

T s , 1 = 0 ° C

T s , 2 = - 30 ° C

L = 0,005   m

W = 0,1   m

m ˙ = 0,05 × 10 - 3   k g / s

h s f = 334 × 10 3   J / k g

Como é pedido a resistência logo após o início de congelamento, adotaremos:

t = 1   s

Substituindo os dados na nossa equação:

R t , c ' ' = 0,005 ⋅ 0 , , 1 ⋅ 0 - - 30 0,05 × 10 - 3 ⋅ 334 × 10 3   ⋅ 1

R t , c ' ' = 9 × 10 - 4   K / W

Foi de boa né?

Até a próxima questão!

Resposta

R t , c ' ' = 9 × 10 - 4   K / W

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