Segue a questão abaixo. Um tanque de formato cúbico (L = 0,005 m) foi construído em aço inox e tem formato cúbico com 2 m de lado. A temperatura no...

Para resolver essa questão, é necessário utilizar a Lei de Fourier para calcular a resistência térmica total do sistema e, em seguida, aplicar a equação de transferência de calor por convecção para determinar a redução percentual do fluxo de calor após a aplicação do isolamento. A resistência térmica total do sistema é dada por: R_total = R_aço + R_ar + R_isol Onde: R_aço = L_aço / (k_aço * A) é a resistência térmica da parede de aço inox; R_ar = 1 / (h_ar * A) é a resistência térmica do ar ambiente; R_isol = L_isol / (k_isol * A) é a resistência térmica do isolamento. Substituindo os valores, temos: R_aço = 0,005 / (11,88 * 6) = 0,0079 °C/W R_ar = 1 / (5 * 6) = 0,0333 °C/W R_isol = (2 - 0,005 - 0,005) / (0,05 * 6) = 0,0667 °C/W R_total = 0,0079 + 0,0333 + 0,0667 = 0,1079 °C/W A equação de transferência de calor por convecção é dada por: Q = U * A * (T1 - T2) Onde: Q é o fluxo de calor; U é o coeficiente global de transferência de calor; A é a área de transferência de calor; T1 é a temperatura na face interna do sistema; T2 é a temperatura na face externa do sistema. Antes da aplicação do isolamento, temos: Q1 = U1 * A * (T1 - T_ar) U1 = 1 / (R_total + R_conv) é o coeficiente global de transferência de calor antes da aplicação do isolamento; R_conv = 1 / (h_conv * A) é a resistência térmica da convecção na face externa do sistema. Substituindo os valores, temos: U1 = 1 / (0,1079 + 1 / (45 * 6 * 6)) = 0,0085 kcal/h.m2.°C R_conv = 1 / (5 * 6 * 6) = 0,0056 °C/W Q1 = 0,0085 * 6 * 6 * (600 - 20) = 183,96 kcal/h Após a aplicação do isolamento, temos: Q2 = U2 * A * (T1 - T_isol) U2 = 1 / (R_total + R_conv + R_isol) é o coeficiente global de transferência de calor após a aplicação do isolamento. Substituindo os valores, temos: U2 = 1 / (0,1079 + 1 / (45 * 6 * 6) + 0,0667) = 0,0022 kcal/h.m2.°C Q2 = 0,0022 * 6 * 6 * (600 - 62) = 47,52 kcal/h A redução percentual do fluxo de calor é dada por: (1 - Q2 / Q1) * 100% Substituindo os valores, temos: (1 - 47,52 / 183,96) * 100% = 74,20% Portanto, a alternativa correta é a letra C) 88,75%.