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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 92

Uma bola esférica de 4 mm de diâmetro a 50°C é envolta por um isolamento plástico k = 0 , 13 W m . K de 1 mm de espessura. A bola está exposta ao meio a 15°C, com um coeficiente combinado de transferência de calor por convecção e radiação de 20 W m 2 . K . Determine se o isolamento plástico no fio aumentará ou diminuirá a transferência de calor a partir da bola.

Passo 1

Beleza galera, vamos começar mais uma!

Queremos saber se o isolamento irá aumentar ou diminuir a transferência de calor, certo?

Sabemos que a taxa de transferência de calor vai aumentar até que o raio atinja o raio crítico. Então podemos acha-lo e descobrir a nossa resposta.

Para a esfera:

r c r ,   e s f e r a = 2 k i s o l h

Vamos substituir:

r c r ,   e s f e r a = 2 0 , 13 W m . K 20 W m 2 . K = 0,013   m

Ou melhor:

r c r ,   e s f e r a = 13   m m

O diâmetro da bola acrescido à espessura do isolamento nos dá um novo diâmetro:

D b o l a + i s o l = D b o l a + 2 L i s o l

D b o l a + i s o l = 4   m m + 2 1   m m = 6   m m

E o raio?

r b o l a + i s o l = D b o l a + i s o l 2 = 3   m m

Sabemos que:

r b o l a + i s o l > r b o l a

E:

r b o l a < r b o l a + i s o l < r c r ,   e s f e r a

A medida que aumentamos o raio, aumentamos também a taxa de transferência de calor, certo?

Se é assim, o isolamento aumenta o raio da bola e, consequentemente, a taxa de transferência de calor!!

Tranquilinha?

Resposta

A u m e n t a m o s   ‼

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