(3,0 pts) Um tubo, comprimento de
, de parede grossa de aço inoxidável
com 2 cm de diâmetro interno e 4 cm de diâmetro externo. Se a temperatura da parede interna do tubo é mantida a
e a superfície externa a
, calcule a perda de calor por metro de comprimento.
Passo 1
O enunciado trata de condução de calor estacionária através de uma parede cilíndrica espessa de aço inoxidável. Precisamos usar a fórmula da resistência térmica de um cilindro oco e calcular a taxa de perda de calor por metro de comprimento, dado que a temperatura interna da parede é
e a externa é
.
Passo 2
Determinar os raios interno e externo a partir dos diâmetros:
Passo 3
Para condução estacionária radial em parede cilíndrica, a resistência térmica por comprimento
é
Como queremos perda de calor por metro, tomamos
. Então, a taxa de calor por metro é
Passo 4
Substituindo
,
e
:
Resposta
A perda de calor por metro de comprimento é aproximadamente