Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 71
No tratamento térmico para endurecer bilhas de rolamento feitas em aço ( é desejável aumentar a temperatura superficial por um curto período de tempo, sem no entanto provocar um aquecimento significativo no interior da bilha. Esse tipo de aquecimento pode ser obtido por meio de uma rápida imersão da esfera em um banho de sal fundido a uma temperatura T∞ = 1300 K e ). Considere que qualquer ponto no interior da esfera cuja temperatura exceder 1000 K tenha sido atingido pelo tratamento. Calcule o tempo necessário para tratar o milímetro mais externo de uma esfera com 20 mm de diâmetro, se a sua temperatura inicial é de 300 K.
Passo 1
Vamo lá galera! Como qualquer local dentro da esfera cuja temperatura exceda 1000 K será endurecido, o problema é encontrar o tempo em que o local r = 9 mm atinge 1000 K. Então uma camada externa de 1 mm será endurecida. Comece por encontrar o número do Biot.
Usando a solução aproximada de um prazo para uma esfera, encontremos:
Passo 2
Da tabela 5.1, temos:
Da definição do numero de Fourier:
