Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 74ab
Ar a escoa sobre uma esfera, com de diâmetro, com uma velocidade de , enquanto a superfície da esfera é mantida a .
(a) Qual é a força de arrasto na esfera?
(b) Qual é a taxa de transferência de calor saindo da esfera?
Passo 1
Vamos lá! Nosso problema pede a força de arrasto e a taxa de transferência de calor, mas antes vamos fazer um esboço do nosso problema para facilitar nossa vida.
Vale ressaltar que a placa possui temperatura maior do que o pino logo o sentido do aquecimento é da placa pro pino
Agora precisamos fazer nossas famosas considerações. Hehe (u.u)
Passo 2
(a)
Vamos lá, vamos usar os dados da tabela ,para o ar à :
Agora precisamos calcular o coeficiente de Reynolds para encontrarmos a força de arrasto do ar:
Da figura temos que a força de arrasto fica:
Passo 3
(b)
Sendo podemos usar a relação de Whitaker que é dada por:
Substituindo pelos dados na tabela:
Lembrando que:
Por fim podemos calcular nossa taxa de transferência de calor, assim:
Isso é tudo pessoal! \o/
Resposta
(a)
(b)