Enunciado

3 – Para determinar o tamanho do elemento de aquecimento de um forno novo, é preciso determinar taxa de perda de calor através de paredes, portas e das partes superior e inferior do forno. Em sua análise, você considera que esse problema é de transferência de calor em regime permanente ou transiente? Além disso, você consideraria a transferência de calor como unidimensional ou multidimensional? Explique

Passo 1

As condições térmicas na cozinha e no forno mudam com o tempo, de modo que a transferência de calor através das paredes, portas e seções superior e inferior de um forno é de natureza transitória. No entanto, analisaríamos esse problema como um problema constante de transferência de calor nas piores condições previstas, como a temperatura mais alta para o forno e a temperatura mais baixa prevista na cozinha (as chamadas condições de "design"). Se o elemento de aquecimento do forno for grande o suficiente para manter o forno na temperatura desejada, nas piores condições presumidas, ele será grande o suficiente para fazê-lo em todas as condições, ligando e desligando.

Passo 2

Como o calor entrará pelos seis lados do forno, de modo que a transferência de calor do forno seja tridimensional por natureza. No entanto, a transferência de calor através de qualquer parede ou piso ocorre na direção normal da superfície e, portanto, pode ser analisada como sendo unidimensional. Portanto, esse problema pode ser bastante simplificado, considerando a transferência de calor como sendo unidimensional em cada um dos quatro lados, bem como nas seções superior e inferior, e adicionando os valores calculados de transferência de calor em cada superfície.

Resposta

As condições térmicas na cozinha e no forno mudam com o tempo, de modo que a transferência de calor através das paredes, portas e seções superior e inferior de um forno é de natureza transitória. Portanto, esse problema pode ser bastante simplificado, considerando a transferência de calor como sendo unidimensional em cada um dos quatro lados, bem como nas seções superior e inferior.

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