Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 69
Duas esferas concêntricas com diâmetros de 15 cm e 25 cm ão separadas por ar a 1 atm de pressão. As temperaturas da superfície das duas superfícies aprisionando o ar são e , respectivamente. Determine a taxa de transferência de calor a partir da esfera interna para a esfera externa.
Passo 1
Bora continuar !!
Então galera, a taxa de transferência de calor para o espaço delimitados por duas superfícies esféricas é dado por:
Até agora nós sabemos que:
O comprimento característico nós não temos, mas calcular ele é molezinha:
A única coisa que nós não temos é a condutividade efetiva, mas vamos calcular!!
Passo 2
Para espaços esféricos o valor da condutividade efetiva é calculado segundo a fórmula:
Antes de qualquer coisa vamos obter as propriedades do nitrogênio na sua temperatura média:
Em graus Celsius:
Com isso já conseguimos calcular o coeficiente de expansão volumétrica:
Para achar as propriedades nesta temperatura nós vamos ter que fazer a interpolação:
Olhando na Tabela A-15:
Substituindo:
Com isso tudo nós já conseguimos calcular o número de Rayleigh:
Substituindo:
Passo 3
O próximo passo é calcularmos o fator geométrico para esferas concêntricas:
Substituindo os dados que já temos:
Agora nós podemos calcular a condutividade térmica efetiva:
Passo 4
Agora nós temos tudo o que precisamos para calcular a transferência de calor:
E assim nós finalizamos mais umaa !!