Seja o sistema de armazenamento de oxigênio líquido e as condições ambientes do laboratório descritas no Problema 1.49. Para reduzir a perda de oxigênio por evaporação, uma camada de isolante deve ser aplicada sobre a superfície externa do recipiente. Considere o uso de uma manta isolante laminada folha de alumínio/vidro, com a condutividade térmica e a emissividade na superfície iguais a e , respectivamente.

a) Se o recipiente for coberto com uma camada de isolante de de espessura, qual será a redução percentual na perda de oxigênio em relação ao recipiente sem isolante?

Calculando a resistência convectiva:

Dados:

;

.

Temos:

Calculando a resistência radioativa:

Sendo:

Dados:

;

;

.

Temos:

Voltando ao cálculo da resistência radioativa:

Calculando a resistência condutiva:

Dados:

;

.

Temos:

Então, a taxa de transferência de calor com isolamento é:

Substituindo os dados com , temos:

Agora, sem isolamento, temos:

Calculando a resistência convectiva:

Substituindo os dados:

Calculando a resistência radioativa:

Sendo:

Dados:

;

;

;

.

Temos:

Voltando ao cálculo da resistência radioativa:

Então, a taxa de transferência de calor com isolamento é:

Substituindo os dados com , temos:

A redução percentual na perda de oxigênio em relação ao recipiente sem isolante será: