Após essa operação, elas são resfriadas em ar ambiente.
20.8 Bolas de borracha são moldadas em esferas e curadas a 360 K . Quanto tempo terá passado para que a temperatura da superfície de uma bola sólida de borracha atinja 320 K , quando a temperatura do ar ambiente for 295 K ? Considere as bolas com diâmetros de
e
. As propriedades da borracha que podem ser usadas são
e
.
20.8 Bolas de borracha são moldadas em esferas e curadas a 360 K . Quanto tempo terá passado para que a temperatura da superfície de uma bola sólida de borracha atinja 320 K , quando a temperatura do ar ambiente for 295 K ? Considere as bolas com diâmetros de
Passo 1
O enunciado diz que esferas de borracha, inicialmente a
K, são resfriadas em ar ambiente a
K até sua superfície atingir
K. As propriedades da borracha dadas são
e devem ser usadas para estimar o tempo de resfriamento em esferas de diâmetros
,
e
;cm. Para qualquer abordagem (método do capacitador concentrado ou solução em série para “transient conduction”) é imprescindível conhecer o coeficiente de convecção
entre a superfície da esfera e o ar.
Passo 2
O enunciado não fornece o valor de
. Sem
não se pode:
- calcular o número de Biot
, que decide se usamos o modelo do corpo “lumped” ou se precisamos da solução em série; - nem determinar a constante de tempo térmico
necessária ao decaimento da temperatura.
Resposta
Não há dados suficientes para calcular o tempo de resfriamento, pois falta o coeficiente de transferência convectiva
.