Transferência de Calor em Estado Estacionário em Cilindros Infinitos sem Geração
Condições operacionais:
Determine:
A taxa de calor em c;
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A taxa de calor em c;
Passo 1
O enunciado descreve um cilindro composto em regime estacionário sem geração de calor, com três camadas cilíndricas (metal de condutividade
entre raios
e
, isolamento de condutividade
entre
e
) e convecção interna (
,
) e externa (
,
). O objetivo é calcular a taxa de calor
. Vamos usar o método de resistências térmicas em série no regime radial:
- resistência de convecção interna,
- resistência de condução no cilindro metálico,
- resistência de condução no isolamento,
- resistência de convecção externa.
Em seguida aplicamos
Passo 2
Escrevemos as expressões das resistências térmicas por unidade de temperatura:
e a resistência total é
Passo 3
Substituindo os valores (
m;
m;
m;
m;
,
;
,
):
Passo 4
Calculamos a resistência total e a taxa de calor:
Resposta
A taxa de calor vale aproximadamente
W.