Exercício P.1.3.6. Um tanque de formato cúbico, com 1 m de lado, é utilizado para armazenar um produto químico a 210 o C, com coeficiente de pelícu...

Para resolver o exercício P.1.3.6, é necessário utilizar a equação da condução térmica em regime permanente, que é dada por: Q = (k * A * ΔT) / d Onde: Q = fluxo de calor (W) k = condutividade térmica (W/m.K) A = área da superfície (m²) ΔT = diferença de temperatura (K) d = espessura da parede (m) a) Para determinar o fluxo de calor na condição de segurança, é necessário igualar o fluxo de calor que entra no tanque ao fluxo de calor que sai do tanque. Assim, temos: Qentrada = Qsaída O fluxo de calor que entra no tanque é dado por: Qentrada = (80 * 6 * (210 - 60)) / 1 Qentrada = 7200 W O fluxo de calor que sai do tanque é dado por: Qsaída = (60 * 6 * (60 - 30)) / 0,98 Qsaída = 1116,33 W Igualando as duas equações, temos: 7200 = 1116,33 Portanto, o fluxo de calor na condição de segurança é de 7200 W. b) Para determinar a espessura do isolante para atender a condição de segurança, é necessário igualar o fluxo de calor que entra no tanque ao fluxo de calor que sai do tanque. Assim, temos: Qentrada = Qsaída O fluxo de calor que entra no tanque é dado por: Qentrada = (20 * 6 * (210 - 60)) / 1 Qentrada = 2400 W O fluxo de calor que sai do tanque é dado por: Qsaída = (60 * 6 * (60 - 30)) / (0,04 + d) Igualando as duas equações, temos: 2400 = (60 * 6 * (60 - 30)) / (0,04 + d) 2400 * (0,04 + d) = 10800 0,04 + d = 4,5 d = 4,46 cm Portanto, a espessura do isolante para atender a condição de segurança é de 4,46 cm.