Um fino aquecedor elétrico é envolvido em torno da superfície externa de um longo tubo cilíndrico cuja superfície interna é mantida a uma temperatura de . A parede do tubo tem raios internos e externos de e , respectivamente, e uma condutividade térmica de . A resistência de contato térmico entre o aquecedor e a superfície externa do tubo (por unidade de comprimento do tubo) é . A superfície externa do aquecedor é exposta a um fluido com e um coeficiente de convecção de . Determine a potência do aquecedor por unidade de comprimento do tubo necessária para manter o aquecedor em .

Para resolver essa questão, podemos fazer um circuito térmico que representa a condução de calor no sistema. O circuito tem a seguinte forma:

Com isso, podemos aplicar um equilíbrio de energia a uma superfície de controle sobre o aquecedor. Assim temos:

Substituindo os valores pelos dados fornecidos, temos:

Portanto, a taxa de transferência de calor por comprimento é .