Exercício P.1.3.5. Um tanque de formato cúbico, com 1 m de lado, é utilizado para armazenar um produto químico a 210 oC,
com coeficiente de película interno de 80 W/m2.K. A parede do tanque é constituída de uma
camada interna de carbono ( k = 22 W/m.K ) de 40 mm de espessura, uma camada intermediária de refratário (
k = 0,212 W/m.K ) e um invólucro de aço ( k = 60 W/m.K) de 10 mm de espessura. Por motivo de segurança
dos trabalhadores, a temperatura da superfície externa do aço não deve ser maior que 60 oC. Considerando que
a temperatura ambiente é 30 oC, com coeficiente de película externo de 20 W/m2.K, determine:
a) o fluxo de calor na condição de segurança, ou seja, 60°C na superfície externa do aço
b) a espessura do refratário para atender a condição de segurança
a temperatura da superfície externa do aço se a camada de refratário for substituída por de uma de isolante ( k =
0,0289 W/m.K) de mesma espessura.
💡 1 Resposta
RD Resoluções
a) o Fluxo de calor será:
\(\begin{align} & q=\frac{{{T}_{5}}-{{T}_{6}}}{\frac{1}{{{h}_{e}}A}} \\ & q=\frac{\frac{60-30}{1}}{20\cdot 1} \\ & q=\frac{30}{0,05} \\ & q=600W/{{m}^{2}} \\ \end{align}\ \)
b) A espessura do refratário será:
\(\begin{align} & q=\frac{{{T}_{1}}-{{T}_{5}}}{\frac{1}{{{h}_{1}}A}+\frac{{{L}_{1}}}{{{k}_{1}}A}+\frac{{{L}_{2}}}{{{k}_{2}}A}+\frac{{{L}_{3}}}{{{k}_{3}}A}} \\ & 60=\frac{210-60}{\frac{1}{80}+\frac{0,04}{22}+\frac{{{L}_{2}}}{0,212}+\frac{0,01}{60}} \\ & 600=\frac{150}{0,0125+0,00181+0,00016+\frac{{{L}_{2}}}{0,212}} \\ & {{L}_{2}}=0,05 \\ \end{align}\ \)
Lucas Lima
nao consegui, se algm conseguiu manda aew
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