Transferência de Calor em Estado Estacionário em Cilindros Infinitos sem Geração
Condições operacionais:
Determine:
O fluxo de calor em e;
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O fluxo de calor em e;
Passo 1
O enunciado descreve um cilindro longo com três camadas em série (convectiva interna, parede metálica e isolamento, convectiva externa), em estado estacionário e sem geração interna. Precisamos usar o modelo elétrico de resistências térmicas em série para cilindros, onde cada resistência é
e as resistências são: convecção interna, condução radial na parede (
), condução radial no isolamento (
) e convecção externa.
Passo 2
Escrevemos as expressões das resistências:
Passo 3
Substituindo os valores (
,
,
,
,
,
,
,
) obtemos:
Passo 4
Somando todas as resistências:
A diferença de temperatura é
.
Logo o fluxo de calor é
Logo o fluxo de calor é
Resposta
O fluxo de calor é aproximadamente
.