Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 94
94 - Repita o Prob. 7,93, assumindo que a superfície interna do tanque esteja a , mas levando em consideração a resistência térmica do tanque e a transferência de calor por radiação. Suponha que a temperatura média da superfície circundante para troca de radiação seja de e a superfície externa do tanque tenha uma emissividade de .
Passo 1
Desenhe o diagrama esquemático do tanque esférico de parede dupla.
Passo 2
Calcule o diâmetro correspondente à superfície .
Aqui, a espessura da concha esférica interna é .
Vamos calcular o correspondente à superfície .
Aqui, é a espessura do vácuo entre as duas conchas.
Passo 3
- Negligencie o calor perdido devido à condução do material da carcaça esférica devido à menor espessura.
- Calcule a quantidade de calor transferida para o período de 24 horas.
Escreva a relação para a taxa de calor transferida para a água gelada.
Aqui, é a área da superfície do tanque esférico, é a constante de Stefan Boltzmann, as temperaturas nas superfícies e são e respectivamente, e a emissividade nas seções e são e respectivamente.
Substitua pelos valores conhecidos:
Portanto, a taxa de calor transferido para a água gelada é .
Passo 4
Onde é o período.
Calcule a quantidade de gelo após .
Aqui o é o calor latente;
Portanto, a quantidade de gelo após 24 horas é .
Resposta
- .
- .