Transferência de Calor em Estado Estacionário em Esferas sem Geração
Condições operacionais:
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\
&
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& \
&
Determine: A taxa de calor em b;
Determine: A taxa de calor em b;
Passo 1
O enunciado descreve um sistema esférico em regime estacionário sem geração, com três superfícies concêntricas:
– Superfície interna em sujeita a convecção para um fluido a
com coeficiente
.
– Casca 1 (isolante) de até
com condutividade
.
– Casca 2 (material metálico) de até
com condutividade
.
– Superfície externa em sujeita a convecção para um fluido a
com coeficiente
.
Precisamos usar o modelo de resistências térmicas em coordenas esféricas e calcular a taxa de calor que sai na superfície , ou seja, em
.
– Superfície interna em
– Casca 1 (isolante) de
– Casca 2 (material metálico) de
– Superfície externa em
Precisamos usar o modelo de resistências térmicas em coordenas esféricas e calcular a taxa de calor que sai na superfície
Passo 2
Montamos o circuito de resistências térmicas em série:
A resistência total é
Passo 3
Substituindo os valores (com
,m,
,m,
,m,
,W/m²K,
,W/mK,
,W/mK,
,W/m²K):
Passo 4
Somando
Passo 5
A taxa de calor em
(
) é
Resposta
A taxa de calor em
é aproximadamente
,W.