Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 17
17 - Uma lata de refrigerante de alumínio de de comprimento e de diâmetro é colocada horizontalmente dentro de um compartimento da geladeira que mantém uma temperatura de . Se a temperatura da superfície da lata for , estime a taxa de transferência de calor da lata. Negligencie a transferência de calor das extremidades da lata.
Passo 1
Dados fornecidos:
Lata de refrigerante de alumínio colocada horizontalmente dentro de uma geladeira
Diâmetro da lata de refrigerante de alumínio,
Comprimento da lata de refrigerante,
Temperatura da superfície da lata,
Temperatura do compartimento da geladeira,
Suponha condições estáveis, a transferência de calor do final é negligenciada e o ar é considerado o gás ideal.
Passo 2
Temos que a temperatura de filme é:
Portanto, temos as seguintes propriedades do ar para a pressão de e .
A Condutividade térmica é:
A Viscosidade cinemática é:
O número Prandtl é:
O Coeficiente de expansão é:
A Gravidade é:
Passo 3
Usando os valores acima, o número Rayleigh se torna:
Passo 4
Usando o número de Rayleigh, calcule (número de Nusselt) para a placa horizontal.
Passo 5
O coeficiente de transferência de calor por convecção é determinado a partir da equação dada por:
Reescreva para achar :
Agora a taxa de transferência de calor pode ser calculada como:
Portanto, a taxa de transferência de calor da lata de refrigerante é dada por .
Resposta
.