Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 96
96- Uma panela de aço (condutibilidade térmica igual a ) contém água líquida a . A espessura da panela é uniforme e igual a e o diâmetro da panela é . A panela é colocada sobre uma resistência elétrica que transfere ao fundo da panela. Admitindo que a temperatura da superfície da panela é uniforme e igual a , determine a temperatura da superfície inferior externa da panela.
Passo 1
Quer uma foto bonita de panela?
Transferência por indução é o máximo, mas o assunto não tem a ver com indução e sim por condução. Por condução? Sim, por ter a condutibilidade térmica oras e por ser uma transferência de calor é porque temos uma taxa de calor sendo transferida por tempo, e para que a fórmula tenha uma dimensão correta nós temos a seguinte fórmula:
Agora vamos pegar os dados da questão:
Espessura da panela
Diâmetro da panela: logo a área será de
Transferência de pro fundo da panela, ou seja a potência calorífica é de
A temperatura na superfície da panela seja de (por conta da água), quanto vale na superfície? Espera-se que mais quente
Passo 2
Aplicando os valores teremos:
Fazendo as continhas:
Onde vai ser dado como , pois a temperatura da água dita o quanto está a temperatura do ambiente, portanto: