Enunciado

Seja a adutora do Exemplo 5.6, que está enterrada em um solo inicialmente a 20°C, que é subitamente submetido a uma temperatura na superfície constante de — 15°C por 60 dias. Use uma rotina computacional para obter as soluções a seguir.

a) Calcule e represente graficamente o histórico da temperatura na profundidade de 0,68 m para difusividades térmicas de a X 107 = 1,0; 1,38 e 3,0 m2/s.

b) Para a = 1,38 X 10^7 m2/s, represente a distribuição de temperaturas na faixa de profundidades de 0 x 1,0 m para os tempos de 1, 5, 10, 30 e 60 dias.

c) Para a = 1,38 X 10^7 m2/s, represente a distribuição de temperaturas na faixa de profundidades de 0 x 1,0 m para os tempos de 1, 5, 10, 30 e 60 dias.

Passo 1

Iai gente! Prontos pra detonar mais uma questão comigo? Bora lá!

a) O histórico da temperatura T x , t   p a r a   x = 0,68   m para as difusividades térmicas selecionadas pode ser visto no gráfico abaixo. Uma dica para vocês é compararem esse gráfico com o mostrado no Exemplo 5.6 do livro!

Passo 2

b) A distribuição de temperatura T x , t   tempos selecionados pode ser vista no gráfico abaixo. Uma dica para vocês é compararem esse gráfico com o mostrado no Exemplo 5.6 do livro!

Passo 3

c) O fluxo de calor do solo q x ' ' ( 0 , t ) , e o fluxo de calor à profundidade selecionada q x ' ' ( 0,68 , t ) , são calculadas e plotadas para o período de tempo de 0 ≤ t ≤ 60   d i a s .

Uma coisa interessante é que ambos os fluxos de calor de superfície e subterrâneo têm um sinal negativo, pois o calor está fluindo no sentido negativo para a direção x. O fluxo de calor superficial é inicialmente muito grande e, no limite, aproxima-se do fluxo de calor principal enterrado. O último é inicialmente zero e, como o efeito da mudança repentina na superfície

temperatura é atrasada por um período de tempo, o fluxo de calor começa a aumentar lentamente.

Espero que tenham curtido! Nos vemos na próxima questão, galera!

Resposta

a)

b)

c)

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