Transferência de Calor em Estado Estacionário em Cilindros Infinitos sem Geração
Condições operacionais:
Determine:
A temperatura em e;
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A temperatura em e;
Passo 1
O enunciado descreve transferência de calor estacionária em cilindros infinitos sem geração, compostos por um tubo metálico (condutividade
) de raio interno
e raio externo
, revestido por uma camada isolante (condutividade
) que se estende até o raio
. No interior há convecção com coeficiente
e temperatura do fluido
, e no exterior convecção com coeficiente
e temperatura ambiente
. Dados:
Vamos calcular a temperatura na interface do metal com o isolante, ou seja, em , que chamaremos de
.
Vamos calcular a temperatura na interface do metal com o isolante, ou seja, em
Passo 2
Modelamos o sistema como resistências térmicas em série:
O fluxo térmico por metro de comprimento é
A temperatura em
é obtida subtraindo de
a queda de temperatura nas primeiras duas resistências:
Passo 3
Calculando numericamente:
Passo 4
Somando as resistências e achando
:
Passo 5
Finalmente, a temperatura na interface
é