O vapor pressurizado a 400K flui através de um tubo longo de parede fina de 0,6m de diâmetro. O tubo é envolvido por uma caixa de concreto de seção transversal quadrada e 1,75m de lado. O eixo do tubo é centralizado no revestimento e as superfícies externas do tubo são mantidas a 300K . Qual é a taxa de perda de calor por unidade de comprimento do tubo?

Enunciado

Fala galera!!

Para resolver essa questão, podemos começar fazendo as seguintes suposições:

(1) Condições de estado estacionário.

(2) Resistência de convecção do lado do vapor insignificante, resistência da parede do tubo e resistência de contato .

(3) Propriedades constantes.

Os dados fornecidos foram:

Diâmetro da tubulação:

Temperatura do vapor pressurizado:

Temperatura da superfície da tubulação:

Comprimento da seção transversal quadrada:

Propriedades;

Pela Tabela A.3 a .

Condutividade térmica do concreto: ,

Temos que a taxa de transferência de calor do tubo quente para o concreto pode ser dada pela seguinte expressão:

Para encontrar a taxa, precisamos saber quem é . O fator de forma para esta configuração é dado na Tabela 4.1. Temos então

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Substituindo os termos da equação pelos dados fornecidos, temos:

Portanto, a taxa de calor por unidade de comprimento é