Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 227
Um tanque de armazenamento de oxigênio líquido de hospital de de diâmetro mantém o oxigênio líquido a . O reservatório é constituído por uma casca de alumínio de de espessura cujo lado externo é coberto com camada de isolamento de de espessura. O isolamento é exposto ao ar ambiente a , e o coeficiente de transferência de calor no lado externo do isolamento é . A temperatura da superfície externa do isolamento é
a)
b)
c) 2
d)
e)
Passo 1
Dados fornecidos:
O diâmetro interno do tanque é .
Espessura da casca de alumínio é .
Espessura do isolamento é .
A condutividade térmica da carcaça de alumínio é .
A condutividade térmica do isolamento é .
A temperatura do oxigênio líquido dentro do tanque é .
A temperatura do ar circundante é .
O coeficiente de transferência de calor no lado externo do isolamento é .
Passo 2
Podemos calcular a taxa constante de ganhos de calor pelo oxigênio líquido usando a seguinte equação:
Para isso precisamos calcular a resistência total. Neste caso, a resistência total das resistências individuais. As resistências individuais podem ser calculadas da seguinte forma:
Passo 3
Assim, a taxa constante de ganhos de calor pelo oxigênio líquido é:
Temos que a taxa de transferência de calor permanente através do meio multicamada é constante, portanto, deve ser a mesma através de cada cama. Assim, a temperatura da superfície externa do isolamento pode ser determinada como:
Reescrevendo a equação acima em termos da temperatura da superfície externa, obteremos:
Portanto, a temperatura da superfície externa do isolamento é .
Resposta (a)
Resposta
a)