Uma câmara frigorífica com 4 m de largura, 6 m de comprimento e 3 m de altura está sendo construída. As paredes e o teto contêm aço inoxidável com
de espessura (
), 10 cm de espessura de espuma de isolamento (
), uma espessura de cortiça (
) a ser estabelecida e um revestimento isolante de madeira com
de espessura (
). O interior da câmara frigorífica é mantido a
. O ar ambiente fora da câmara está a
. O coeficiente de transferência de calor por convecção é igual a
no lado do revestimento de madeira da parede e corresponde a
no lado do aço inoxidável. Se o ar do lado externo tem um ponto de orvalho de
, calcule a espessura do isolamento de cortiça que evitaria a condensação de umidade na parede externa da câmara frigorífica. Calcule a taxa de transferência de calor através das paredes e do teto desta câmara frigorífica. R.:
e 840 W
24. Em um tubo de metal usado para bombear pasta de tomate, o coeficiente global de transferência de calor com base na área interna é
. O diâmetro interno do tubo é 5 cm e a espessura do tubo é de 2 cm . A condutividade térmica do metal é
. Calcule o coeficiente externo de transferência de calor, sabendo que o coeficiente interno de transferência de calor por conveção é 5
.
R.:
24. Em um tubo de metal usado para bombear pasta de tomate, o coeficiente global de transferência de calor com base na área interna é
R.:
Passo 1
Resumindo o enunciado, temos um tubo metálico de diâmetro interno
(logo
), espessura
(logo
), condutividade do metal
, coeficiente de convecção interno
e coeficiente global com base na área interna
. Queremos achar o coeficiente de convecção externo
. O conteúdo aqui é resistências térmicas em série: convecção interna, condução cilíndrica na parede do tubo, convecção externa.
Passo 2
Escrevemos as resistências térmicas por unidade de comprimento
:
Passo 3
A definição de
baseada em
é
e também
Daí
Passo 4
Isolando
, obtemos
Logo
Passo 5
Substituindo numericamente (por unidade de comprimento
, que cancela):
Portanto,