Exercícios Resolvidos Transferência de Calor e Massa - Engenharia Química

ATIVIDADE DE TRANSFERENCIA DE CALOR E MASSA COMPONENTES GRUPO 1 Uma lata de cerveja inicialmente a 20C é colocada num congelador com ar a 0C Qual o tempo a partir de FOURIER necessário para resfriar a lata de cerveja para 7C Considere as propriedades da cerveja as mesmas da água A lata possui 20cm de altura e 7cm de diâmetro O coeficiente de transferência de calor do ar para a lata foi estimado em 473 Wm² C k 05723 WmC ρ 1000 kgm³ ᵨC 4203 kJkg C 2 Duas placas planas de aço k 43 WmC e difusividade térmica 117x105 m²s de espessura 2cm são colocadas uma em cima da outra e deixadas ao ar frio 15C por um tempo longo Devido à inevitável presença do ar e da umidade existente nele as duas placas são grudadas pelo congelamento do vapor d água Para separar as placas posteriormente um aluno de engenharia pretende usar ar quente 50C por 40 min produzido por um secador e que resulta em um coeficiente de troca de calor por Convecção igual a 400 Wm² calor específico cp 35kJkg C e densidade ρ 800 kgm³ 3 Conhecido como número de Fourier Ele é um tempo adimensional juntamente com o número de Biot e caracteriza problemas de condução transiente Uma barra de ferro 3 m de altura cilíndrico de 5 cm de diâmetro inicialmente submersa 700C e colocado em água fervente a 100C Até atingir a uma temperatura de 300 CDetermine o número de Biot e o número de Fourier com as seguintes características densidade 7800 kgm³ calor específico 460 Jkg C condutividade térmica k 60 WmC h 80 Wm² C 4 Uma esfera possui 127 mm de diâmetro encontrase inicialmente a 66C antes de ser inserida em uma corrente que tem a temperatura de 27C Um termpar sobre a superfície externa da esfera indica 55C após um certo tempo de inserção da esfera na corrente de ar Determine o coeficiente convectivo de transferência de calor Dados número de Fourier 1840 densidade 8933 kgm³ calor específico 389 J kg C condutividade térmica k 398 WmC