"Olá autores, tudo bem?
Gostei do trabalho de vocês, gostaria de realizar algumas perguntas:
1ª A equação que vocês utilizaram na máquina térmica descreve a transferência de calor por condução para uma parede plana, pode-se utilizá-la para um cilindro?
2ª Por quê pintar o aquecedor de preto?
3ª Vocês já têm uma sugestão de melhoria para aumentar a eficiência do carneiro hidráulico?
4ª Imaginemos que vocês melhoraram o material do cilindro de aquecimento da máquina térmica, se na região ventar muito forte, a transferência de calor irá diminuir, aumentar ou permanecer inalterada?"
Enviada em 29/10/2020 às 15:24:02 horas.
RESPOSTA DO AUTOR:
"Olá! Obrigada!! :D
Seguem as respostas:
1º Para essa equação a área A considerada não será uma área plana mas, as porções internas e externas do cilindro. Nesse caso, o ideal seria a substituição da equação da área de um retângulo, pela equação que expressa a área interna de um cilindro: A = 2(pi)rL, onde r é o raio e L é o comprimento do cilindro. Substituindo essa equação na fórmula disposta, temos: ((Qf-Qi)/(tf-ti)) = k(2(pi)rL).((Tf-Ti)/d).
2º No contexto de utilização desse aquecedor, com o mesmo sendo produzido a partir de materiais recicláveis e sendo aquecido a partir de sua exposição a luz solar, pintar o aquecedor de preto viria a se apresentar como uma forma de melhorar sua eficiência, uma vez que seria responsável por uma menor reflexão da luz e, consequentemente, uma temperatura superior na parte interna, como foi evidenciado pelo estudo realizado pela CEPEL (Centro de Pesquisas de Energia Elétrica).
3º A princípio, com as perdas ocorrendo na válvula de sucção, a melhoria da eficiência poderia ser feita apenas dispondo de um recipiente coletor abaixo dessa válvula, permitindo seu aproveitamento em algum outro processo. Entretanto, a nossa proposta é a de utilizar ambos os equipamentos em conjunto, desenvolvendo um reservatório para que a água perdida no carneiro hidráulico venha a ser redirecionada até a máquina de fluxo termo hidráulica, facilitando sua reutilização.
4º Na situação apresentada, deve-se considerar o fenômeno da convecção, que descreve a transferência de calor entre fluídos ou entre fluído e superfícies. Nesse caso, o ar, mais frio que o recipiente em aquecimento, é aquecido quando próximo ao cilindro e, consequentemente, se torna menos denso, de modo que a porção aquecida venha a se elevar enquanto que a porção fria passa a uma posição inferior e, nesse contexto, mais próximo do material aquecido. Por conseguinte, esse ar será novamente aquecido e elevado, dando espaço a outra porção de ar frio. Esse ciclo de troca de temperaturas entre o ar e o recipiente passará a dificultar o aquecimento do cilindro.
Espero ter conseguido responder suas perguntas e, mais uma vez, obrigada pela participação!!
"
Respondida em 29/10/2020 às 21:22:57 horas.
