Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 6º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 28
Uma tubulação industrial aérea de vapor d’água não isolada termicamente, com 25 m de comprimento e 100 mm de diâmetro, atravessa uma construção cujas paredes e o ar ambiente estão a 25°C. Vapor pressurizado mantém uma temperatura superficial na tubulação de 150°C e o coeficiente associado à convecção natural é de A emissividade da superfície é . (a) Qual é a taxa de perda de calor na linha de vapor? (b) Sendo o vapor gerado em uma caldeira de fogo direto, operando com uma eficiência de ; e o gás natural cotado a , qual é o custo anual da perda de calor na linha?
Passo 1
E ai seres de luz, tudo bem?
Como diz o Homer “Filho, este aparelhinho vai nos ajudar a escapar dessa fria!”
- Vamos iniciar calculando a área da superfície de linha de vapor
- Determinaremos agora a perda anual de energia térmica
Determinaremos a perda de calor por convecção
Voocês devem estar se perguntando, do porque usamos Celsius e não Kelvin... Bom quando fazemos a diferença de temperatura, praticamente não faz diferença no valor, show de bola?
Vamos continuar então!
Passo 2
Determinando a perda de calor por radiação
Vamos calcular agora a perda total de calor
Portanto, a taxa de perda de calor do vapor é .
Passo 3
Substituindo os valores conhecidos
Agora iremos determinar a energia consumida pelo forno
Passo 2
Para finalizar vamos determinar o custo anual da perda de calor
Portanto, o custo anual de perda de calor é de .
“Eu não estava mentindo! Estava escrevendo ficção com a boca.”
Resposta
a) Portanto, a taxa de perda de calor do vapor é .
b) Portanto, o custo anual de perda de calor é de .