Transferência de Calor em Estado Estacionário em Esferas sem Geração
Condições operacionais:
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Determine: A taxa de calor em c;
Determine: A taxa de calor em c;
Passo 1
O problema descreve uma esfera interna submetida a convecção para um fluido à temperatura
com coeficiente convectivo
, envolvida por duas camadas concêntricas até o raio externo, onde há convecção para o ambiente a
com
.
A camada interna (entre e
) tem condutividade térmica
e a externa (entre
e
) tem
.
Convertendo raios para metros:
A camada interna (entre
Convertendo raios para metros:
Vamos usar o conceito de resistências térmicas em série: resistências convectivas na superfície interna e externa e resistências de condução em cascas esféricas.
Passo 2
Escrevemos as expressões das quatro resistências:
Passo 3
Calcular
e
:
Passo 4
Calcular
e
:
Passo 5
Somamos todas as resistências e aplicamos
Resposta
A taxa de calor é aproximadamente
.