Uma chapa contínua de aço inoxidável AISI 304 em aquecimento é transportada com velocidade constante de
para dentro de uma câmara, para ser resfriada. O aço inoxidável da chapa tem 5 mm de espessura e 2 m de largura. A chapa entra na câmara e sai dela a 500 K e 300 K , respectivamente. Determine a taxa de perda de calor da chapa de aço no interior da câmara. Dado: O calor específico a pressão constante do aço inoxidável AISI 304 na temperatura média
é
. A densidade do aço inoxidável AISI 304 é
.
Passo 1
O enunciado descreve uma chapa contínua de aço inoxidável que se desloca com velocidade constante para dentro de uma câmara de resfriamento, mudando de
para
. O objetivo é determinar a taxa de perda de calor em regime estacionário. Para isso vamos usar o balanço de energia na forma
onde
é a vazão mássica do aço,
é o calor específico e
a variação de temperatura.
Passo 2
Calcular a vazão volumétrica que entra na câmara por segundo. A chapa tem espessura
, largura
e velocidade
. Logo,
Passo 3
Converter a vazão volumétrica em vazão mássica usando a densidade
:
Passo 4
Calcular a taxa de calor usando
e
:
Como
, temos
.
Resposta
A taxa de perda de calor da chapa no interior da câmara é de aproximadamente