Enunciado

71. Um tubo de água quente d e   5   c m de diâmetro externo e 10   m de comprimento a 80   ° C está perdendo calor para o ar em torno de   5   ° C por convecção natural, com coeficiente de transferência de calor de 25   W / m 2 ∙ K . Determine a taxa de perda de calor do tubo por convecção natural.

Passo 1

Primeiro sabemos que o mecanismo de transferência de calor nesse caso é convevção, porque fala sobre a transferência de calor através de um fluído e um corpo sólido.

Q ˙ c o n v = k A s ( T s - T ∞ )

Onde o T s é a temperatura da superfície e T ∞ temperatura do fluído.

Passo 2

Para utilizar a fórmula, temos que primeiramente determinar a área

A = π ∙ 0,5 ∙ L

Convertendo o diâmetro em metros

5   c m 1   m 100   c m = 5 × 10 - 2   m

Aplicando os valores temos

A = π ∙ 5 × 10 - 2 ∙ 10

A = 1,57   m 2

Passo 3

Agora vamos utilizar a fórmula da convecção

Q ˙ c o n v = k A s ( T s - T ∞ )

Aplicando os valores na equação

Q ˙ c o n v = 25 ∙ 1,57 ( 80 - 5 )

Q ˙ c o n v = 39,25 ∙ 75

Q ˙ c o n v = 2943,75   W

Resposta

Q ˙ c o n v = 2943,75   W

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Fornos de convecção operam com base no princípio de promover convecção forçada em sua câmara interna com um ventilador. Um bolo pequeno deve ser assado em um forno quando o dispositivo convectivo está
O consumo de energia associado a um aquecedor de água doméstico possui dois componentes: (i) a energia que deve ser fornecida à água para elevar a sua temperatura até o valor no interior do aquecedor,
Um aquecedor de sangue é usado durante a transfusão de sangue para um paciente. Este dispositivo deve aquecer o sangue, retirado do banco de sangue a 10 ° C , até 37 ° C a uma vazão de 200m l / m i n
Uma placa de alumínio, com 4m m de espessura, encontra-se na posição horizontal e a sua superfície inferior está isolada termicamente. Um fino revestimento especial é aplicado sobre sua superfície sup
Considere a caixa de transmissão do Problema 1.23, mas agora permita a troca por radiação com a sua vizinhança, que pode ser aproximada por um grande envoltório a T v i z = 30 ° C . Sendo a emissivida