Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 143
O espaço de carga de um caminhão refrigerado com dimensões internas de 12 m x 2,3 m x 3,5 m deve ser pre-resfriado de 25 °C para uma temperatura média de 5 °C. A construção do caminhão permite a ocorrência de ganho de calor a uma taxa de 80 W/°C. Considerando uma temperatura ambiente de 25 °C, determine quanto tempo levara para que um sistema com capacidade de refrigeração de 8 kW pre-resfrie esse caminhão.
Passo 1
Vamos lá! A questão nos afirma que o espaço de carga de um caminhão refrigerado deve ser resfriado a partir de 25°C até uma temperatura média de 5°C. O tempo em que será
tomar para um sistema de refrigeração de 8kW para pré-resfriar o caminhão deve ser determinado.
Assumindo que:
- As condições ambientais permanecem constantes durante o pré-resfriamento.
- As portas do camião estão bem fechadas por isso que o ganho de calor da infiltração é insignificante.
- O ar interior é suficientemente seco para que a carga de calor latente na refrigeração sistema é insignificante.
- O ar é um gás ideal com aquecimento específico constante.
Como também as propriedades para essa questão são: a densidade do ar é de 1,2 kg/m3, e seu calor específico à temperatura média de 15°C é cp = 1,0 kJ/kg⋅°C (Tabela A-2).
Passo 2
Pronto já temos todas as informações necessárias, vamos para a análise. A massa de ar no caminhão é
A quantidade de calor removida à medida que o ar é arrefecido de 25 a 5°C
Observando que o UA é dado a 80 W/°C e a temperatura média do ar no caminhão durante o pré-resfriamento é (25+5)/2 = 15°C, a taxa média de ganho de calor por transmissão é
determinado a ser
Passo 3
Portanto, o tempo necessário para resfriar o caminhão de 25 a 5ºC é determinado como sendo