Questão 1/10 - Fenômenos de Transporte Determinar a quantidade de calor envolvendo condução e convecção para uma tubulação de aço AISI 1010 de 4” d...

Para determinar a quantidade de calor envolvendo condução e convecção, podemos utilizar a Lei de Fourier para a condução de calor e a Lei de Newton para a convecção de calor. Primeiro, vamos calcular a área de transferência de calor da tubulação. O diâmetro interno da tubulação é de 4 polegadas, o que equivale a aproximadamente 0,1016 metros. Portanto, o raio interno da tubulação é de 0,0508 metros. A área de transferência de calor é dada por: A = 2πrL Onde r é o raio interno da tubulação e L é o comprimento da tubulação. Substituindo os valores, temos: A = 2π(0,0508)(6) A ≈ 1,524 m² Agora, vamos calcular a quantidade de calor envolvendo a condução. Utilizando a Lei de Fourier, temos: Qcond = k * A * (T2 - T1) / d Onde k é a condutividade térmica do aço AISI 1010, T2 é a temperatura interna (327°C), T1 é a temperatura externa (27°C) e d é a espessura da parede da tubulação. Substituindo os valores, temos: Qcond = k * 1,524 * (327 - 27) / 0,002 Qcond ≈ k * 1,524 * 300 / 0,002 Agora, vamos calcular a quantidade de calor envolvendo a convecção. Utilizando a Lei de Newton, temos: Qconv = h * A * (T2 - T1) Onde h é o coeficiente de transferência de calor por convecção, T2 é a temperatura interna (327°C) e T1 é a temperatura externa (27°C). Substituindo os valores, temos: Qconv = h * 1,524 * (327 - 27) Portanto, a quantidade total de calor envolvendo condução e convecção é dada por: Qt = Qcond + Qconv Lembrando que os valores de k (condutividade térmica do aço AISI 1010), h (coeficiente de transferência de calor por convecção) e as unidades devem ser fornecidos para que seja possível calcular o valor exato.

Letra C - q = - 4918,08 W