Transferência de Calor em Estado Estacionário em Cilindros Infinitos sem Geração
Condições operacionais:
Determine:
A taxa de calor em e;
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A taxa de calor em e;
Passo 1
O enunciado descreve transferência de calor em regime estacionário através de um cilindro infinito composto por um tubo metálico (raio interno
e externo
, condutividade
), revestido por uma camada de isolamento (de
até
, condutividade
). Há convecção interna (coeficiente
, temperatura do fluido interna
) e convecção externa (coeficiente
, temperatura ambiente
). Precisamos calcular a taxa de calor
por unidade de comprimento
.
Passo 2
Modelamos a transferência de calor como um circuito térmico em série com as resistências:
Passo 3
Calculamos numericamente cada resistência usando
,
,
,
,
,
,
,
:
Passo 4
Somamos as resistências para obter
e usamos
:
Resposta
A taxa de calor é
.