Considere que um forno está operando em regime estacionário e que a temperatura interna é de
1500°C e que a temperatura ambiente é de 25°C. No lado de fora do forno ocorre transferência de
calor por convecção e por simplificação, considera-se que não ocorre convecção no lado interno
do forno. A espessura da parede é de 10 cm (0,1m), a condutividade térmica da parede é de 0,05
W/ m K e a área total do forno em que ocorre a troca térmica é de 5m². Se o coeficiente de
transferência por convecção é de 50W/ m² K e a temperatura na face externa da parede é de
53,92°C, determine a taxa de transferência de calor na parede e a taxa de transferência de calor
para o ambiente externo por convecção. Monte um esboço do processo descrito. Resposta qcondução
= 3,61 KW e qconvecção = 7,23 KW
Soluções para a tarefa
Resposta:
Explicação:
θinterna=1500°C
θambiente=25°C
e=0,1m
kparede= 0,05W/mK
Sforno=5m²
θexterna=53,92°C
Φcondução=kSΔθ/e
Ele nós deu unidades adotadas pelo SI, então iremos transformar as unidades que temos;
Tinterna=θinterna+273
Tinterna= 1500+273
Tinterna= 1773K
Tambiente= 25+273
Tambiente= 298K
Texterna=53,92+273
Texterna= 326,92
Então vamos lá...
Φcondução=kSΔθ/e
Φcondução=0,05*5*(1773-326,92)/0,1
Φcondução=0,25*1446/0,1
Φcondução=361.52/0,1
Φcondução=3615,2W
Φcondução=3,6152kW
que vai dar aproximademente...Φcondução=3,61kW
Agora vamos para por convecção.
Sabendo que o ambiente está trocando calor com a superfície, então podemos usar a expressão que caracteriza a convecção básica.
Φconvecção = hS(Tp-T)
Φconvecção = 50*5(326,92-298)
Φconvecção = 7230W
Φconvecção = 7,23kW
Espero ter ajudado
E agradeço por me trazer mais conhecimento, no meu livro não tinha sobre a transmissão de calor apartir de convecção.
Tive que estudar essa parte para fazer a segunda parte