Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 50
Um tubo de aço inoxidável (AISI 304) usado para transportar um fluido farmacêutico refrigerado tem um diâmetro interno de e uma espessura de parede de . O fluido farmacêutico e o ar ambiente estão, respectivamente, nas temperaturas de e , respectivamente, enquanto os coeficientes convectivos interno e externo são e , respectivamente.
a) Qual é o ganho de calor por unidade de comprimento do tubo?
b) Qual é o ganho de calor por unidade de comprimento, se uma camada de de isolante de silicato de cálcio () for colocada sobre a superfície externa do tubo?
Passo 1
Letra a)
Sem a presença de isolamento, a resistência térmica total por unidade de comprimento se dá por:
Dados:
;
;
;
;
.
Temos:
Então, o ganho de calor por unidade de comprimento do tubo será:
Com:
;
.
Temos:
Passo 2
Letra b)
Com a presença de isolamento, a resistência térmica total por unidade de comprimento agora se dá por:
Sendo:
;
.
Temos:
Então, o ganho de calor por unidade de comprimento do tubo será:
Substituindo os valores: