Qual é o fluxo de calor por unidade de comprimento do tubo? Um tubo condutor de vapor de diâmetro interno 160 mm e externo 170 mm é coberto com du...

Para calcular o fluxo de calor por unidade de comprimento do tubo, é necessário utilizar a Lei de Fourier, que relaciona a transferência de calor com a condutividade térmica, a área de transferência de calor e o gradiente de temperatura. Assim, temos: q = -kA(dT/dx) Onde: q = fluxo de calor por unidade de comprimento (W/m) k = condutividade térmica (W/m.K) A = área de transferência de calor (m²) dT/dx = gradiente de temperatura (K/m) Para calcular o gradiente de temperatura, é necessário considerar as temperaturas nas superfícies interna e externa do tubo, bem como nas interfaces entre as camadas de isolante. Assim, temos: dT/dx = (300 - 50) / [(0,16/2) + 0,03 + (0,17/2) + 0,05 + (0,15/2) + (0,08/2)] dT/dx = 250 / 0,235 dT/dx = 1063,83 K/m Para calcular a área de transferência de calor, é necessário considerar a área da superfície interna do tubo e a área das superfícies externas das camadas de isolante. Assim, temos: A = π[(0,16/2)² - (0,15/2)²] + 2π[(0,17/2)² - (0,15/2 + 0,03)²] + 2π[(0,17/2 + 0,05)² - (0,17/2)²] A = 0,0201 + 0,0386 + 0,0524 A = 0,1111 m² Substituindo os valores na equação do fluxo de calor, temos: q = -50 x 0,1111 x 1063,83 q = -5.902,28 W/m Como o fluxo de calor é uma grandeza vetorial, o sinal negativo indica que o calor está sendo transferido do tubo para o ambiente. Portanto, a alternativa correta é: Letra A) 241 W