Em um reator nuclear, calor é gerado em uma barra de combustível cilíndrica de urânio de 1 cm de diâmetro a uma taxa de de 4 ⋅ 10 7W / m 3 . Determine a diferença de temperatura entre o centro e a superfície da barra de combustível.

Δ T m á x , c i l i n d r o = 9,1° C á

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 137

Em um reator nuclear, calor é gerado em uma barra de combustível cilíndrica de urânio de 1 cm de diâmetro a uma taxa de de . Determine a diferença de temperatura entre o centro e a superfície da barra de combustível.

Passo 1

Bom, queremos determinar a variação máxima entre o centro e a superfície de um cilindro. Para resolvermos esta questão, podemos usar a fórmula já desenvolvida no livro. Ela nos diz que esta diferença é expressa por:

Agora é só aplicarmos os valores nesta fórmula! Mas calma. A questão nos deu o raio , deu a taxa de geração de calor , mas qual é o valor da condutividade térmica???

Quer dizer que esta questão é impossível de resolver por falta de dados??? E a resposta é: não! Precisamos ir na tabela A-3 do livro para buscar este dado. Como a barra é de urânio, pegamos desta tabela um valor aproximado de igual a . Agora simmmm! Fazendo as contas, temos:

E essa é a nossa resposta!

Resposta

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