(2,0 pts) Uma esfera de aço, com
de diâmetro interno e
de diâmetro externo, tendo
, está recoberto por uma camada isolante de espessura
e
W/mK. Um gás, aquecido a
, flui no interior do tubo. A superficie externa do isolante está exposta ao ar mais frio a
com
. Calcule a perda de calor da esfera para o ar.
Passo 1
O enunciado trata de transferência de calor em regime permanente através de quatro resistências térmicas em série numa esfera: convecção interna (gás para parede interna de raio
), condução através da parede de aço (de raio
até
), condução pelo isolante (de
até
) e convecção externa (de
para o ar). Os dados são:
Passo 2
Calcular a resistência de convecção interna
Logo
Passo 3
Calcular a resistência de condução na parede de aço
Passo 4
Calcular a resistência de condução no isolante
Passo 5
Calcular a resistência de convecção externa
Logo
Passo 6
Somar todas as resistências e calcular a perda de calor
A diferença de temperatura é
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Resposta
A perda de calor da esfera para o ar é aproximadamente