A maior rede de estudos do Brasil

fenomenos de transporte

Um tubo de aço ( k = 35 kcal/h.m.oC ) tem diâmetro externo de 3”, espessura de 0,2”, 150 m de comprimento e transporta amônia a -20 oC ( convecção desprezível ). Para isolamento do tubo existem duas opções : isolamento de espuma de borracha ( k = 0,13 kcal/h.m.oC ) de 3” de espessura e isolamento de isopor ( k = 0,24 kcal/h.m.oC ) de 2” de espessura. Por razões de ordem técnica o máximo fluxo de calor não pode ultrapassar 7000 Kcal/h. Sabendo que a temperatura na face externa do isolamento é 40 oC, pede-se : a) As resistências térmicas dos isolantes; b) Calcule o fluxo de calor para cada opção e diga qual isolamento deve ser usado;


1 resposta(s) - Contém resposta de Especialista

User badge image

RD Resoluções Verified user icon

Há mais de um mês

a) Para encontrarmos as resistências, realizaremos os cálculos abaixo:

\(\begin{align} & R=\frac{\ln \frac{{{r}_{1}}}{{{r}_{2}}}}{2k\pi L} \\ & R=\frac{\ln \frac{0,11}{0,03}}{2\cdot 0,13\cdot 150\pi 1} \\ & R=0,0089h.C/kcal \\ & \\ & {{R}_{2}}=\frac{\ln \frac{0,088}{0,03}}{2\cdot 0,24\cdot 150\pi 1} \\ & {{R}_{2}}=0,0037h.C/kcal \\ \end{align} \)

b) O fluxo de calor será:

\(\begin{align} & q=\frac{{{T}_{2}}-{{T}_{1}}}{R+{{R}_{2}}} \\ & q=\frac{40+20}{\ln \frac{0,038}{0,033}} \\ & q=6685Kcal/h \\ & \\ & {{q}_{2}}=\frac{{{T}_{2}}-{{T}_{1}}}{0,0037+0,0000004} \\ & {{q}_{2}}=\frac{40+20}{0,0037+0,0000004} \\ & {{q}_{2}}=15981,7Kcal/h \\ \end{align} \)

a) Para encontrarmos as resistências, realizaremos os cálculos abaixo:

\(\begin{align} & R=\frac{\ln \frac{{{r}_{1}}}{{{r}_{2}}}}{2k\pi L} \\ & R=\frac{\ln \frac{0,11}{0,03}}{2\cdot 0,13\cdot 150\pi 1} \\ & R=0,0089h.C/kcal \\ & \\ & {{R}_{2}}=\frac{\ln \frac{0,088}{0,03}}{2\cdot 0,24\cdot 150\pi 1} \\ & {{R}_{2}}=0,0037h.C/kcal \\ \end{align} \)

b) O fluxo de calor será:

\(\begin{align} & q=\frac{{{T}_{2}}-{{T}_{1}}}{R+{{R}_{2}}} \\ & q=\frac{40+20}{\ln \frac{0,038}{0,033}} \\ & q=6685Kcal/h \\ & \\ & {{q}_{2}}=\frac{{{T}_{2}}-{{T}_{1}}}{0,0037+0,0000004} \\ & {{q}_{2}}=\frac{40+20}{0,0037+0,0000004} \\ & {{q}_{2}}=15981,7Kcal/h \\ \end{align} \)

Essa pergunta já foi respondida por um dos nossos especialistas