Enunciado

13 – Considere uma lata de refrigerante gelada deixada sobre uma mesa. Você modelaria a transferência de calor para a lata como uni,bi ou tridimensional? A transferência de calor é permanente ou transiente? Que sistema de coordenadas você utilizaria para analisar esse problema de transferência de calor e onde definiria a origem do sistema? Justifique.

Passo 1

A transferência de calor para uma bebida enlatada pode ser modelada como bidimensional, pois as diferenças de temperatura (e, portanto, a transferência de calor) existirão nas direções radial e axial (mas haverá simetria sobre a linha central e nenhuma transferência de calor na direção azimutal). É um processo transitório de transferência de calor, já que a temperatura em qualquer ponto da bebida mudará com o tempo durante o aquecimento. Além disso, usaríamos o sistema de coordenadas cilíndricas para resolver esse problema, já que um cilindro é mais bem descrito em coordenadas cilíndricas. Coloque a origem em algum lugar na linha central, possivelmente no centro da superfície inferior.

Resposta

A transferência de calor para uma bebida enlatada pode ser modelada como bidimensional, pois as diferenças de temperatura (e, portanto, a transferência de calor) existirão nas direções radial e axial (mas haverá simetria sobre a linha central e nenhuma transferência de calor na direção azimutal). É um processo transitório de transferência de calor, já que a temperatura em qualquer ponto da bebida mudará com o tempo durante o aquecimento. Além disso, usaríamos o sistema de coordenadas cilíndricas para resolver esse problema, já que um cilindro é mais bem descrito em coordenadas cilíndricas. Coloque a origem em algum lugar na linha central, possivelmente no centro da superfície inferior.

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