Problema 32 (Prova Petrobras - Engenheiro de Processamento - 2010):
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Em um fomo tubular de uma refinaria, uma corrente de petróleo é aquecida por meio da queima de óleo combustivel. Nesse fomo, os tubos por onde escoa a corrente de petróleo são mantidos em contato com os gases oriundos da combustão a uma temperatura da ordem de
. Analisando-se o circuito térmico entre os gases de combustão e a corrente de petróleo, identifica-se a seguinte sequencia de mecanismos de transferéncia de calor:
(A) corveçăo
condução
conveçăo.
radiação
condução
corrvecção.
radiação
convecção
condução.
radiação e convecção
condução
convecção.
(E) condução
conveçăo e radiação
conveção.
(A) corveçăo
(E) condução
Passo 1
O enunciado descreve um forno tubular em que tubos contendo a corrente de petróleo são aquecidos por gases de combustão a cerca de
. Precisamos identificar, em série, os mecanismos de transferência de calor entre os gases quentes e o fluido interno. O conteúdo envolve convecção, radiação e condução térmica.
Passo 2
Na interface gás–superfície externa do tubo ocorre troca de calor por convecção dos gases quentes sobre a superfície e por radiação emitida pela chama e pelos gases. Portanto, essa etapa é simultaneamente radiação e convecção.
Passo 3
Em seguida, o calor atravessa a espessura do tubo (material sólido) por condução térmica.
Passo 4
Por fim, na face interna do tubo o calor é cedido à corrente de petróleo através de convecção interna.
Resposta
(D) radiação e convecção → condução → convecção.