Enunciado

Um número de placas delgadas deve ser resfriado pela sua suspensão, em posição vertical, no interior de um banho de água a 20 ° C . Se as placas estão inicialmente a   60 ° C e têm 0,10   m de comprimento, qual deve ser o espaçamento mínimo entre as placas para evitar a interferência entre as suas camadas-limite de convecção natural?

Passo 1

Falaaaaaaaaaaaaaaaa Tribuxo?

Bora resolver mais uma questão!?

Para encontrarmos o espaçamento mínimo vamos usar:

S = 2   .   δ

Onde:

δ = 5 x G r x 4 1 / 4

E, temos que:

G r x = g β Δ T x 3 v 2

Para consultar os parâmetros na Tabela A.6, vamos considerar:

T f = T s + T   ∞ 2

T f = 60 + 20 2

T f = 40

Teremos uma temperatura de 31 3   K porém a Tabela A.6, não possui valores para essa temperatura, então vamos precisar fazer uma interpolação linear.

Mas relaxa, que esses valores vão sair super fácil!

Se liga nessa equação que vamos usar:

y - y 1 y 2 - y 1 = x - x 1 x 2 - x 1

Substituindo os dados da tabela, para v f × 10 3 :

31 3 - 3 1 0 3 1 5 - 3 1 0 = x - 1 , 007 1,009 - 1 , 007

3 5 = x - 1 , 007 0,002

5 x - 5,02 = 0,006

x = 1 , 005 × 10 - 3  

Como:

ρ = 1 v f

ρ = 1 1,005 × 10 - 3

ρ = 995   k g / m 3

Substituindo os dados da tabela, para μ × 10 6 :

313 - 310 315 - 310 = x - 695 631 - 695

3 5 = x - 695 - 64

5 x - 3475 = - 192

x = 656,6 × 10 - 6   N   .   s / m 2  

Substituindo os dados da tabela, para β × 10 - 6 :

313 - 310 315 - 310 = x - 3 61,9 400,4 - 631,9

3 5 = x - 361,9 - 2 31 , 5

5 x - 3158 = - 6 9 4 , 5

x = 492,76 × 10 - 6   K - 1  

O v , será:

v = μ ρ

v = 656,6 × 10 - 6 995

v = 6,599 × 10 - 7   m 2 / s

Substituindo no G r x , temos:

G r x = 9,81   .   492,76 × 10 - 6   .     40   .   0,1 3 6,599 × 10 - 7 2

G r x = 4,440 × 10 8

Passo 2

Agora, voltando para:

δ = 5 x G r x 4 1 / 4

Temos que:

δ = 5   .   0,1 4,440 × 10 8 4 1 / 4

δ = 4,871 × 10 - 3

Passo 3

Relaxa que estamos no fim, agora vamos determinar a correlação espaçamento mínimo:

S = 2   .   δ

Substituindo os valores, temos:

S = 2   .   4,871 × 10 - 3

S = 9,742 × 10 - 3   m

Foi divertido!!!!

Bora matar mais uma!

Resposta

S = 9,742 × 10 - 3   m

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Coeficientes de transferência de calor por convecção para uma superfície horizontal aquecida voltada para cima podem ser determinados por um sensor cujas características específicas dependem se a temp
Considere o Problema 8.47. Uma solução mais realista levaria em consideração a resistência à transferência de calor devido à convecção natural na parafina durante o processo de liquefação. Admitindo q
Considere o teto do baú do caminhão refrigerado descrito no Problema 7.20, em condições nas quais o caminhão encontra-se estacionado (V = 0). Todas as outras condições permanecem inalteradas. Para αS
Uma placa de alumínio altamente polida com comprimento de 0,5 m e largura de 0,2 m é submetida a uma corrente de ar a uma temperatura de 23°C e a uma velocidade de 10 m/s. Devido às condições a montan
Certos projetos de fornos que queimam madeira se baseiam exclusivamente na transferência de calor por radiação e convecção natural para a vizinhança. Considere um forno que forma um compartimento cúbi