Um condensador de grande porte (trocador de calor de casco e tubos) em uma usina termelétrica precisa transferir do vapor d’água que escoa pelos tubos para a água do mar que é bombeada através do casco do trocador de calor. Admita que a parede, separando o vapor d’água do mar, é de aço com espessura de e condutividade térmica de . Um dos critérios de projeto do condensador é que a diferença máxima de temperatura permitida entre os dois fluidos seja de . Determine a área mínima requerida para a transferência de calor, desprezando qualquer transferência de calor por convecção nos dois escoamentos.

Vamos lá, pessoal! Nós temos um problema de transferência de calor por condução através de uma parede de aço. O enunciado nos dá a espessura dessa parede, , a diferença máxima de temperatura e a condutividade térmica .

Nós precisamos determinar a área mínima, , para que essa transferência aconteça, com de calor. Para isso, vamos usar a Lei de Fourier:

Isolando ,

Substituindo os dados:

Prontinho, vamos pra próxima 😉