20.12 Um tanque esférico, de
de diâmetro, contém oxigênio líquido a 78 K . Esse tanque é coberto com 5 cm de lã de vidro. Determine a taxa de calor ganho se o tanque estiver cercado de ar a 278 K . O tanque é construído de aço inoxidável com
de espessura.
Passo 1
Resumo do enunciado: temos um tanque esférico de diâmetro interno de 0,6 m, parede de aço inoxidável de espessura 0,32 cm, coberto externamente por 5 cm de lã de vidro. O interior está a 78 K, o ar ambiente a 278 K. Pede-se a taxa de calor ganho pelo tanque. O conteúdo é transferência de calor por condução em casca esférica composta e convecção no exterior (e, em princípio, no interior).
Passo 2
Para resolver precisaríamos dos seguintes dados que não foram fornecidos no enunciado:
• Condutividade térmica do aço inoxidável .
• Condutividade térmica da lã de vidro .
• Coeficiente de convecção do ar no exterior .
• Coeficiente de convecção da interface interior com o oxigênio líquido , caso queira incluir resistência convectiva interna.
• Condutividade térmica do aço inoxidável
• Condutividade térmica da lã de vidro
• Coeficiente de convecção do ar no exterior
• Coeficiente de convecção da interface interior com o oxigênio líquido
Sem esses valores não é possível calcular os resistores térmicos nem a taxa de calor
.
Resposta
Não há dados suficientes (faltam condutividades e coeficientes de convecção) para determinar numericamente a taxa de calor ganho.