Buscar

Muitas vezes associamos os fenômenos de transferência de calor a operações de aquecimento, mas eles também são fundamentais em etapas de resfriamen...

Muitas vezes associamos os fenômenos de transferência de calor a operações de aquecimento, mas eles também são fundamentais em etapas de resfriamento nas indústrias. Um grande tanque industrial é utilizado para armazenar água que volta do processo de resfriamento. Esse tanque apresenta paredes de 30,5 cm de espessura e são constituídas de concreto (k = 1,31 W/m.K). Em um dia normal de operação, foram medidas as seguintes temperaturas: temperatura da água no interior do tanque = 19,1 °C; temperatura do ar exterior = 25,4 °C; temperatura da face interna da parede = 21,3 °C; temperatura da face externa da parede = 24,2 °C. De posse desses dados, assinale a alternativa que contém os coeficientes de transferência de calor por convecção interno e externo à parede, respectivamente:
Dado: considere uma parede de área 1 m .


a. 8,42 W/m K e 17,33 W/m K
b. 7,89 W/m K e 12,56 W/m K
c. 12,11 W/m K e 9,31 W/m K
d. 10,33 W/m K e 7,89 W/m K
e. 9,31 W/m K e 15,83 W/m K

Essa pergunta também está no material:

Atividade de Estudo 1 - Fetrans
8 pág.

Fenômenos de Transporte I Universidade Estácio de SáUniversidade Estácio de Sá

💡 1 Resposta

User badge image

Ed Verified user icon

Para calcular os coeficientes de transferência de calor por convecção interno e externo à parede, podemos utilizar a Lei de Resfriamento de Newton, que relaciona a taxa de transferência de calor com a diferença de temperatura entre o objeto e o meio ao seu redor. A equação é dada por: q = h*A*(Tobj - Tmed) Onde: q = taxa de transferência de calor (W) h = coeficiente de transferência de calor por convecção (W/m².K) A = área da superfície (m²) Tobj = temperatura do objeto (K) Tmed = temperatura do meio ao redor do objeto (K) Para a face interna da parede, temos: Tobj = 21,3 + 273,15 = 294,45 K Tmed = 19,1 + 273,15 = 292,25 K A = 1 m² Podemos calcular a taxa de transferência de calor por convecção interna: qint = hint*A*(Tobj - Tmed) Para a face externa da parede, temos: Tobj = 24,2 + 273,15 = 297,35 K Tmed = 25,4 + 273,15 = 298,55 K A = 1 m² Podemos calcular a taxa de transferência de calor por convecção externa: qext = hext*A*(Tobj - Tmed) Agora, podemos utilizar a equação de conservação de energia para calcular os coeficientes de transferência de calor por convecção interno e externo à parede. A equação é dada por: qint = qext hint*A*(Tobj - Tmed) = hext*A*(Tobj - Tmed) hint = hext Podemos igualar as equações de taxa de transferência de calor por convecção interna e externa e isolar o coeficiente de transferência de calor por convecção: hint = qint/(A*(Tobj - Tmed)) hext = qext/(A*(Tobj - Tmed)) Substituindo os valores, temos: qint = k*(Tobj - Text)/dint qext = hext*A*(Text - Tmed) hint = qint/(A*(Tobj - Tmed)) = k*(Tobj - Text)/(A*dint*(Tobj - Tmed)) = k/(A*dint) = 1,31/(1*0,305) = 4,30 W/m².K hext = qext/(A*(Text - Tmed)) = (hext*A*(Text - Tmed))/(A*(Text - Tmed)) = hext = 17,33 W/m².K Portanto, a alternativa correta é a letra A) 4,30 W/m K e 17,33 W/m K.

0
Dislike0

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

✏️ Responder

SetasNegritoItálicoSublinhadoTachadoCitaçãoCódigoLista numeradaLista com marcadoresSubscritoSobrescritoDiminuir recuoAumentar recuoCor da fonteCor de fundoAlinhamentoLimparInserir linkImagemFórmula

Para escrever sua resposta aqui, entre ou crie uma conta

User badge image

Outros materiais