Transferência de Calor em Estado Estacionário em Esferas sem Geração
Condições operacionais:
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Determine: A temperatura em a;
Determine: A temperatura em a;
Passo 1
O enunciado descreve esferas concêntricas em regime estacionário, sem geração interna, com convecção na superfície interna (raio
) e na superfície externa (raio
), e condução no material de condutividade
entre essas superfícies. Os dados são:
Queremos a temperatura na face interna do sólido (ponto “a”), ou seja, na superfície de raio do material condutor.
Queremos a temperatura na face interna do sólido (ponto “a”), ou seja, na superfície de raio
Passo 2
Modelamos como três resistências em série: convecção interna, condução esférica e convecção externa.
A área esférica interna é
A área esférica interna é
e a área externa
As resistências são
Passo 3
Calculando numericamente:
Somando:
Passo 4
A taxa de calor é
Passo 5
A temperatura na face interna do material (ponto “a”) é a temperatura do fluido menos a queda na resistência de convecção interna: