Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 2
Para qual tipo de corpos feitos do mesmo material é mais provável que a análise do sistema aglomerado seja aplicável: o fino ou o mais arredondado de mesmo volume? Por quê?
Passo 1
A análise do sistema aglomerado é mais provável aplicável aos corpos finos do que aos corpos bem arredondados.
Presume-se que a temperatura do corpo seja uniforme em todo o corpo para uma análise de sistema aglomerado. O número de Biot é usado para determinar se a aproximação do sistema aglomerado pode ser aplicada para uma análise de transferência de calor ou não. Temos que o número de Biot é a razão de convecção na superfície do corpo para a condução dentro do corpo.
Aqui, é o coeficiente de transferência de calor por convecção, é o comprimento característico (relação volume / área de superfície) e é a condutividade térmica do corpo.
Passo 2
O sistema de transferência de calor pode ser definido exatamente como um sistema aglomerado quando o número da Biot se torna zero. Mas a análise geral do sistema é aplicável se o número de Biot for menor que . Logo, o coeficiente de transferência de calor por convecção ou o comprimento característico do corpo devem ser pequenos para que o número de Biot seja menor que . Para o mesmo material, o coeficiente de transferência de calor permanece o mesmo, mas o comprimento característico será muito menor para os corpos finos do que para os arredondados. Portanto, o número de Biot será muito menor para os corpos finos e, assim, a análise do sistema aglomerado é mais provável ser aplicável aos corpos finos do que aos corpos arredondados.
Resposta
Corpos fino.