Enunciado

Considere um duto de concreto k = 0,75 W m   ·   K de seção transversal quadrada com 25 m de comprimento. As dimensões externas do duto são 20   c m × 20   c m ,   e a espessura da parede do duto é de 2 cm. Considerando que as superfícies interna e externa do duto estão a 100°C e 30°C, respectivamente, determine a taxa de transferência de calor através das paredes do duto.

Passo 1

Shoow galera, vamos começar a colocar a mão na massa !!

Já sabemos que o calor entre duas superfícies é dado por:

Q ˙ = S k T i n t - T e x t

Já sabemos que:

k = 0,75 W m   ·   K

T i n t = 100 ° C

T e x t = 30 ° C

Agora só precisamos calcular o S, o fator de forma de condução.

E como vamos calcula-lo?

Isso vai depender, porque para um tubo quadrado nós precisamos da razão a b .

Se:

a = 20   c m

b = 16   c m

Então:

a b = 20   c m 16   c m = 1,25

Como a b < 1,4 usamos:

S = 2 π L 0,785 ln ⁡ a b

Já temos que:

L = 25   m

Então:

S = 2 π 25   m 0,785 ln ⁡ 1,25 = 896,74   m

Na fórmula do calor:

Q ˙ = 896,74   m 0,75 W m   ·   K 100 ° C - 30 ° C

Q ˙ = 47078,8   W

E é só isso, galeraa !!

Resposta

47078,8   W

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