73 – Gases de escape de uma fábrica de produção estão sendo expelidos por uma chaminé de exaustão de de altura e de diâmetro externo. Os gases de escape são descarregados a uma taxa de , enquanto a queda de temperatura entre a entrada e a saída dos gases de escape é e o calor específico à pressão constante dos gases de escape é . Em um determinado dia o vento a soprava sobre a chaminé com velocidade de , enquanto a superfície externa da chaminé sofria de radiação com o ambiente ao redor a . A radiação solar incidia sobre a superfície externa da chaminé a uma taxa de . A emissividade e a absortividade solar da superfície externa eram . Determine a temperatura da superfície da chaminé externa. Avalie as propriedades do ar a

Com a pressão de e temperatura média de , temos:

O número Prandtl é:

Condutividade térmica é:

A viscosidade cinemática é:

Calcule o número de Reynolds:

A velocidade do vento é .

O diâmetro da pilha é .

Como o fluxo é considerado laminar.

O número médio de Nusselt para o fluxo cruzado sobre o cilindro é determinado a partir da relação de Churchill & Bernstein dada por:

O coeficiente convectivo de transferência de calor do ar é determinado a partir da equação dada por:

Reescreva para achar :

A área da superfície da chaminé de exaustão é determinada como:

A taxa de perda de calor dos gases na chaminé de exaustão é determinada a partir da equação dada por:

A temperatura da superfície externa da chaminé de exaustão é determinada pela aplicação do balanço de energia fornecido por:

A temperatura da superfície externa da chaminé de exaustão é .