Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 20
O teto do baú de um caminhão refrigerado é construído com um material composto, sendo constituído por uma camada de isolante de espuma de uretano (t2 = 50 mm, ki = 0,026 W/(m · K)) posicionada entre painéis de liga de alumínio (t1 = 5 mm, kp = 180 W/(m · K)). O comprimento e a largura do teto são L = 10 m e W = 3,5 m, respectivamente, e a temperatura da superfície interna é Ts,i = –10°C. Sejam condições nas quais o caminhão se desloca a uma velocidade V = 105 km/h, a temperatura do ar é T∞ = 32°C e a irradiação solar é Gs = 750 W/m2. Escoamento turbulento pode ser suposto ao longo de todo o teto.
(a) Para valores equivalentes da absortividade solar e da emissividade da superfície externa (αs = ε = 0,5), determine a temperatura média da superfície externa Ts,e. Qual é a carga térmica correspondente imposta ao sistema de refrigeração?
(b) Um acabamento especial (αs = 0,15, ε = 0,8) pode ser aplicado na superfície externa. Que efeito teria tal aplicação na temperatura superficial e na carga térmica?
(c) Se, com αS = ε = 0,5, o teto não estiver isolado (t2 = 0), quais são os valores correspondentes da temperatura superficial e da carga térmica?
Passo 1
Vamos lá gente!! (a) De um balanço energético para a superfície externa,
Logo,
Portanto,
Isolando ,
Portanto, a carga de calor é,
Passo 2
b) Com o acabamento de superfície especial,
(c) Sem o isolamento,