Considere uma tubulação de Cobre de 100 m de comprimento que transporta vapor de água à 150^{\circ} \mathrm{C}, mas exposto ao meio ambiente \left(25^{\circ} \mathrm{C}\right), com as seguintes características técnicas:
kCu
450 W/m.K
hint
100 \mathrm{~W} / \mathrm{m} 2 \mathrm{~K}
Dint
12 cm
Dext
15 cm
hext
10 \mathrm{~W} / \mathrm{m} 2 \mathrm{~K}
Sisol
5 cm
kisol
0,5 \mathrm{~W} / \mathrm{m} . \mathrm{K}
Custo Energético
(1.10^{-5} \mathrm{R}
) / \mathrm{J}$
*CUIDADO, o valor da espessura deve ser somado ao raio externo ou duas vezes ao diâmetro externo.
Calcule a diferença em módulo entre as taxas de calores perdidos com e sem o isolante.
Resposta:
Passo 1
O enunciado pede a diferença em módulo entre as taxas de calor perdidas por unidade de tempo (fluxo térmico) numa tubulação de cobre de comprimento L=100\\ \mathrm{m}, transportando vapor a T_i=150^\circ\mathrm{C} e exposta ao ambiente a T_e=25^\circ\mathrm{C}. Vamos usar o modelo de resistências térmicas em série para cilindro com convecção interna, condução no metal, condução no isolante (quando houver) e convecção externa.