Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 93
Um forno que tem uma cavidade esférica com de diâmetro contém uma mistura gasosa a e . A mistura é formada por , com uma pressão parcial de , e nitrogênio com uma pressão parcial de . Se a parede da cavidade for negra, qual é a taxa de resfriamento necessária para manter sua temperatura a ?
Passo 1
Opa, tudo bem?
Vamos resolver mais uma questão juntos!
Bora lá!
Começamos o nosso problema a partir de um balanço de energia em uma área de superfície unitária da parede do forno, a taxa de resfriamento por área unitária deve ser igual à irradiação absorvida do gás (por exemplo) menos a parte da energia emissiva da parede absorvida pelo gás:
Abrindo essa equação:
Portanto, para toda a parede da fornalha:
A emissividade do gás, , segue do comprimento médio do feixe da Tabela 13.4:
E pela Fig. 13.18, obtemos:
Passo 2
Pela Eq. 13.42:
Com pela Fig.13.19:
Pela Fig.13.18:
Assim:
Passo 3
Voltando na nossa equação do Passo 1 e substituindo os dados:
E assim a gente finaliza a nossa questão!
Até a próxima!