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Um tubo num trocador de calor tem um diâmetro interno de 0,20 m e 0,25 m de externo. A condutividade térmica do material do tubo é de 20 W/m.K enquanto que o coeficiente de transferência de calor na superfície interna é 800 W/m².K e da superfície externa de 500 W/m².K. Qual é o valor do coeficiente de transferência de calor do trocador baseado na superfície interna?


152 W/m².K
190 W/m².K
330 W/m².K
270 W/m².K
110 W/m².K
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Praticando Para o Saber

há 2 anos

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há 7 meses

Para calcular o coeficiente de transferência de calor do trocador baseado na superfície interna, precisamos usar a fórmula para a resistência térmica em um tubo cilíndrico. A resistência térmica total (R_total) é a soma das resistências térmicas da convecção interna (R_conv_in), condução (R_cond) e convecção externa (R_conv_out). 1. Resistência de Convecção Interna (R_conv_in): \[ R_{conv\_in} = \frac{1}{h_{in} \cdot A_{in}} \] Onde: - \(h_{in} = 800 \, W/m².K\) - \(A_{in} = \pi \cdot D_{in} \cdot L\) (considerando um comprimento L) 2. Resistência de Condução (R_cond): \[ R_{cond} = \frac{\ln(D_{out}/D_{in})}{2 \pi k L} \] Onde: - \(D_{in} = 0,20 \, m\) - \(D_{out} = 0,25 \, m\) - \(k = 20 \, W/m.K\) 3. Resistência de Convecção Externa (R_conv_out): \[ R_{conv\_out} = \frac{1}{h_{out} \cdot A_{out}} \] Onde: - \(h_{out} = 500 \, W/m².K\) - \(A_{out} = \pi \cdot D_{out} \cdot L\) Depois de calcular as resistências, a resistência total é: \[ R_{total} = R_{conv\_in} + R_{cond} + R_{conv\_out} \] Finalmente, o coeficiente de transferência de calor do trocador (U) é dado por: \[ U = \frac{1}{R_{total}} \] Com os valores fornecidos, você pode calcular cada resistência e, em seguida, o valor de U. Se você seguir esses passos, poderá encontrar o coeficiente de transferência de calor. Se precisar de ajuda com os cálculos, estou aqui!

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há 2 anos

Para calcular o coeficiente de transferência de calor do trocador baseado na superfície interna, podemos utilizar a equação da resistência térmica: 1/h = (di/2) * (1/hi) + (do/2) * (1/ho) + ln(do/di)/(2*pi*k) Onde: - h é o coeficiente de transferência de calor do trocador; - di e do são, respectivamente, os diâmetros interno e externo do tubo; - hi e ho são, respectivamente, os coeficientes de transferência de calor nas superfícies interna e externa do tubo; - k é a condutividade térmica do material do tubo. Substituindo os valores fornecidos na equação, temos: 1/h = (0,20/2) * (1/800) + (0,25/2) * (1/500) + ln(0,25/0,20)/(2*pi*20) 1/h = 0,000125 + 0,00025 + 0,00277 1/h = 0,003145 h = 317,8 W/m².K Portanto, o valor do coeficiente de transferência de calor do trocador baseado na superfície interna é de aproximadamente 318 W/m².K, o que corresponde à alternativa C.

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