1.34 Perde-se calor por conveçaio e radiaçăo, através de uma porçäo năo isolada de 2 m de comprimento por 5 cm de diámetro externo de um ducto de água quente para um ambiente externo a
. O coeficiente de transferéncia de calor por conveçaio é
, e nos cálculos de radiação podem-se admitir condiçöes de corpo negro. Determine a taxa de perda de calor da porção năo isolada do ducto para uma parede à temperatura de
.
Passo 1
Resumindo o enunciado: temos uma seção cilíndrica de comprimento
m e diâmetro externo
cm, cuja superfície está a
rodeada por um ambiente a
. Há perda de calor por convecção, com coeficiente
W/(
C), e por radiação em condições de corpo negro. Vamos calcular a taxa de perda de calor
combinando os fenômenos de convecção e radiação.
Passo 2
Calculamos a área lateral do cilindro:
Passo 3
Convertendo temperaturas para Kelvin:
A densidade de fluxo convectivo é
Passo 4
Para a radiação usamos
W/(
) e
Passo 5
A perda total por área é
Multiplicando pela área do cilindro:
Resposta
A taxa de perda de calor da porção não isolada do ducto é aproximadamente
.