Nitrogênio líquido, a 77 K, está armazenado em um recipiente esférico isolado, que está em contato com a atmosfera. O recipiente é feito de um material de parede fina, tendo um diâmetro de 0,5 m; 25 mm de isolante (k = 0,002 W/m · K) cobrem sua superfície externa. O calor latente de vaporização do nitrogênio é 200 kJ/kg; sua densidade, na fase líquida, é 804 kg/m3 . Para um ambiente a 25oC e com um coeficiente de transferência de calor de 18 W/m2 · K na superfície externa do isolante, qual será a taxa de ebulição do nitrogênio líquido?

Passo 1

Saaaalve galerinha. Tudo bem com vocês? Bora pra questão sem enrolação. Vamo pra cima! Assumindo a diferença de temperatura, temos:

R 1 = 1 0,5 - 1 0,55 4 π ( 0,002 ) = 7,234  

R 0 = 1 4 π r o 2 h = 1 4 π 0,55 2 ( 18 ) = 0,0146

Passo 2

A partir disso, já podemos usar a formula para achar a taxa de ebulição, que é dada por:

q = Δ T ∑ R = m h f g

m = 221 7,29 2 × 10 5   = 1,524 × 10 - 4   k g / s

Resposta

I = 83,9   A