Transferencia de Calor
Um submarino deve ser projetado para proporcionar uma temperatura agradável à tripulação não inferior a 20 oC. O submarino pode ser idealizado como um cilindro de 10 m de diâmetro e 70 m de comprimento. O coeficiente de película interno é cerca de 12kcal/hm2°C, enquanto que no exterior, estimasse que varie entre 70Kcal/hm2°C (submarino parado) e 600Kcal/hm2°C (velocidade máxima). A construção das paredes do submarino é do tipo sanduíche com uma camada externa de 19mm de aço icoxidavel (k= 14 Kcal/hm°C), uma camada de 25 mm de fibra de vidro (k= 0,034 Kcal/hm°C) e uma camada de 6mm de aluminio (k= 175 Kcal/hmºC) no interior. Determine a potência necessária (em KW) da unidade de aquecimento requerida se a temperatura da aguado mar varia entre 7°C e 12°C. DADO: 1KW = 860 kcal/h.
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RD Resoluções
Para encontrarmos a potência necessária, realizaremos os cálculos abaixo:
\(\begin{array}{l} q{\rm{ }} = {\rm{ }}\frac{{\Delta Tr}}{{Rt}}\\ q = \frac{{{T_{{\mathop{\rm int}} }} - T}}{{Rt}}\\ Rt{\rm{ }} = {\rm{ }}(1/({h_{{\mathop{\rm int}} }}.A)) + \left( {{L_{al}}/({k_{al}}.A} \right)) + ({L_{vidro}}/({k_{vidro}}.A)) + ({L_{inox}}/({k_{inox}}.A)) + (1/({h_{ext}}.A))\\ Rt{\rm{ }} = {\rm{ }}{4,5473.10^{ - 4}}(0,0833 + {3,4286.10^{ - 5}} + 0,7353 + {1,3571.10^{ - 3}} + {1,6667.10^{ - 3}})\\ Rt{\rm{ }} = {\rm{ }}{0,3736.10^{ - 3}}h.C/Kcal\\ q = \frac{{20 - 7}}{{{{0,37.10}^{ - 3}}}}\\ q = 34796,57kcal/m\\ q = \frac{{34796,57}}{{860}}\\ q = 40,46KW \end{array}\)
Portanto, a potência necessária será de 40,46KW.
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