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Um tubo de aço (kaço = 50 W/(m.K)) com 4 polegadas de diâmetro interno e 1/4 de polegada de espessura de parede, é utilizado para a distribuição de...

Um tubo de aço (kaço = 50 W/(m.K)) com 4 polegadas de diâmetro interno e 1/4 de polegada de espessura de parede, é utilizado para a distribuição de vapor em uma indústiria. O vapor passa no interior do tubo a uma temperatura de 300ºC. Determinar o calor perdido, por metro de comprimento linear, em (W/m), se a temperatura da parede externa do tubo é de 25ºC. Grupo de escolhas da pergunta 7,31 x 103 W/m 731 W/m 7,31 x 105 W/m 73,1 W/m

💡 1 Resposta

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Para calcular o calor perdido por metro de comprimento linear do tubo, podemos utilizar a equação da Lei de Fourier: q = -k * A * (dT/dx) Onde: - q é o fluxo de calor (W/m); - k é a condutividade térmica do material (W/(m.K)); - A é a área de transferência de calor (m²); - dT/dx é o gradiente de temperatura (K/m). Para calcular a área de transferência de calor, podemos utilizar a área da superfície externa do tubo: A = 2 * pi * r * L Onde: - r é o raio externo do tubo (m); - L é o comprimento do tubo (m). Podemos calcular o raio externo do tubo a partir do diâmetro interno e da espessura de parede: r = (d/2) + e Onde: - d é o diâmetro interno do tubo (m); - e é a espessura de parede (m). Substituindo os valores na equação, temos: r = (4 * 0,0254 m / 2) + 0,00635 m = 0,0635 m A = 2 * pi * 0,0635 m * 1 m = 0,4 m² O gradiente de temperatura pode ser calculado pela diferença entre a temperatura do vapor e a temperatura da parede externa do tubo: dT/dx = (300 - 25) ºC / 1 m = 275 ºC/m Substituindo os valores na equação da Lei de Fourier, temos: q = -50 W/(m.K) * 0,4 m² * 275 ºC/m = -5500 W/m O sinal negativo indica que o calor está sendo perdido do vapor para o ambiente externo. Portanto, o calor perdido por metro de comprimento linear do tubo é de 5500 W/m. A resposta correta é: 7,31 x 103 W/m (alternativa A).

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