Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 9
Rejeitos radioativos são temporariamente armazenados em um recipiente esférico, cujo centro encontra-se enterrado a uma distância de abaixo da superfície da terra. O diâmetro externo do recipiente é igual a e de calor são liberados como resultado do processo de decaimento radioativo. Se a temperatura da superfície do solo é de , qual é a temperatura da superfície externa do recipiente em condições de regime estacionário?
Passo 1
Na Tabela A.3, “Propriedades termofísicas de materiais comuns (Outros materiais)” temos que obter a condutividade térmica do solo sob a temperatura de , para isso aproximaremos a de :
Obtemos a relação do fator de forma do recipiente esférico pela Tabela 4.1 do Caso 1, “Fatores de forma de condução e taxas de calor de condução sem dimensão para sistemas selecionados”:
Dados:
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Temos:
Passo 2
Calculando a temperatura da superfície externa do recipiente em condições de regime estacionário.
Aplicando um balanço energético sob o sistema:
Isolando :
Dados:
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Temos: