Enunciado

Um aquecedor elétrico delgado é enrolado ao redor da superfície externa de um longo tubo cilíndrico cuja superfície interna é mantida a uma temperatura de 5°C. A parede do tubo possui raios interno e externo iguais a 25 e 75 mm, respectivamente, e uma condutividade térmica de 10 W/(m · K). A resistência térmica de contato entre o aquecedor e a superfície externa do tubo (por unidade de comprimento do tubo) é = 0,01 m · K/W. A superfície externa do aquecedor está exposta a um fluido com T∞ = –10°C, com um coeficiente convectivo h = 100 W/(m2 · K). Determine a potência do aquecedor, por unidade de comprimento do tubo, requerida para mantê-lo a Te = 25°C.

Passo 1

Beleza galerinha, vamos lá! Aplicação de um balanço de energia em uma superfície de controle sobre o aquecedor!

Passo 2

Aplicando,

Resposta

q ' = 2377 W / m

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