Um fogão a lenha é equipado com um queimador superior para cozimento. O queimador, com diâmetro , é fabricado em ferro fundido O lado inferior (combustão) do queimador tem aletas planas de seção transversal uniforme, montadas como mostrado no esquema. Um revestimento muito fino de cerâmica encontra-se sobre todas as superfícies do queimador. A parte superior do queimador está exposta às condições do ambiente externo enquanto a parte inferior do queimador está exposta às condições de combustão Compare a temperatura na superfície superior do queimador aletado àquela que estaria presente para um queimador sem aletas. Sugestão: Use a mesma expressão para a transferência de calor por radiação para a parte inferior do queimador aletado e para o queimador sem aletas.

Para resolver essa questão vamos assumir que:

(1) Estamos em condições unidimensionais e em estado estacionário;

(2) As propriedades são constantes;

(3) Convecção da ponta da aleta;

(4) Ampla área na parte superior e inferior do queimador.

Avaliando a transferência de calor por radiação dos produtos de combustão para o fundo do queimador como:

Temos que a transferência total de calor para o fundo da base do queimador é:

Onde,

A transferência total de calor da superfície superior é:

A condução unidimensional através da base do queimador é:

No estado estacionário, as taxas de calor devem ser iguais.

;

A eficiência da aleta pode ser avaliada usando a Tabela 3.5 e o comprimento da aleta corrigido é:

A área da aleta é:

E o valor de é:

E finalmente, temos que a eficiência é:

Substituindo os valores encontrados nas equações do Passo 2, encontramos:

Para um queimador sem aletas, temos:

Substituindo os valores, encontramos: