Um tubo de aço (k1=15,1 W/mK) de 12,7mm de espessura e 127 mm de raio externo é utilizado para conduzir ar aquecido. O tubo é isolado com 2 camadas...

Para calcular a taxa de calor por unidade de comprimento do tubo, podemos utilizar a Lei de Fourier para a condução de calor. A fórmula é dada por: Q = (T1 - T2) / (ln(r2 / r1) / (2 * π * L * k)) Onde: Q é a taxa de calor por unidade de comprimento (W/m) T1 é a temperatura da superfície interna do tubo (K) T2 é a temperatura da superfície externa do segundo isolante (K) r1 é o raio interno do tubo (m) r2 é o raio externo do tubo (m) L é a espessura total do tubo (m) k é a condutividade térmica do material do tubo (W/mK) Vamos converter as temperaturas para Kelvin: T1 = 538 + 273 = 811 K T2 = 10 + 273 = 283 K Substituindo os valores na fórmula, temos: Q = (811 - 283) / (ln(127e-3 / (127e-3 - 12.7e-3)) / (2 * π * (12.7e-3 + 25e-3 + 25e-3) * 15.1)) Calculando o valor, encontramos: Q ≈ 755 W Portanto, a taxa de calor por unidade de comprimento do tubo é de aproximadamente 755 W.