55 – Fornos de batelada aquecidos eletricamente são comumente utilizados na indústria de tratamento térmico. Considere a frente de um forno feita de placa de aço de de espessura e condutividade térmica de . O forno está situado em uma área com temperatura do ar em torno de e coeficiente médio de transferência de calor por convecção de . Considerando que a superfície interna da parte frontal do forno é submetida a um fluxo de calor uniforme de e a superfície externa tem emissividade de , determine a temperatura da superfície interna da frente do forno.

A perda de calor através da superfície externa do forno é igual ao fluxo de calor submetido através da superfície interna.

Calcule a temperatura da superfície externa do forno usando a relação,

Aqui, é o fluxo de calor através da superfície interna do forno,  é o coeficiente de transferência de calor por convecção do ar circundante, é a temperatura da superfície externa do forno, é a temperatura do ar circundante, é a emissividade da superfície externa , e é a constante de Stefan-Boltzmann.

Substituindo pelos valores fornecidos no enunciado, temos:

Portanto, a temperatura da superfície externa da frente do forno é