Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 24
Seja o sistema de transporte descrito no Problema 7.24, mas sob condições nas quais a corrente transportadora encontra-se parada e o ar está quiescente. Efeitos radiantes e interações entre camadas-limite sobre superfícies adjacentes podem ser desprezados.
(a) Para as dimensões e a temperatura inicial especificadas das placas, assim como para a temperatura do ar fornecida, qual é a taxa inicial de transferência de calor em uma das placas?
(b) Quanto tempo leva para uma placa resfriar de 300°C para 100°C? Comente sobre a suposição de radiação desprezível.
Passo 1
Bora para mais uma questão? 😉. Aqui nós temos as dimensões da placa, temperatura inicial, temperatura final e a temperatura do ar. Com isso, precisamos encontrar a taxa inicial de resfriamento e o tempo para atingir a temperatura final prescrita.
Passo 2
Para resolver essa questão vamos assumir que a placa é isotérmica no espaço à medida que esfria (aproximação de capacitância concentrada).
A transferência de calor é desprezível dos lados menores da placa, o desenvolvimento da camada limite térmica corresponde ao de uma placa isolada (interferência desprezível entre as camadas adjacentes), a radiação é desprezível e as propriedades são constantes e encontradas na Tabela A.1.
A taxa inicial de transferência de calor é,
Onde,
Passo 3
Tendo o número de Rayleigh:
E,
Então,