conducao emparedes cilindricas

teremos uma transferência de calor por condução no regime permanente. Como exemplo analisemos a transferência de calor em um tubo de comprimento L que conduz um fluido em alta temperatura : Fig 3.9.1 CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DE CONFIGURAÇÕES CILÍNDRICAS O fluxo de calor que atravessa a parede cilíndrica poder ser obtido através da equação de Fourier, ou seja : ˙ q = − k . A. dT dT onde é o gradiente de temperatura na direção radial dr dr (eq 3.18) Para configurações cilíndricas a área é uma função do raio : A = 2.π .r.L Levando a equação 3.19 na equação 3.18, obtemos dT q = − k .( 2.π .r.L ). dr . (eq 3.19) CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DE CONFIGURAÇÕES CILÍNDRICAS Fazendo a separação de variáveis e integrando entre T1 em r1 e T2 em r2, conforme mostrado na figura 3.9, chega-se a : ∫ r2 r1 T2 dr ˙ q. = − ∫ k .2.π .L.dT T1 r . q∫ r2 r1 T2 dr = − k .2.π .L.∫ .dT T1 r  q . ln r  .    = − k .2.π .L. T r  1  r2   T1  T2 . q .[ ln r2 − ln r1 ] = − k .2.π .L.(T2 − T1 ) Aplicando-se propriedades dos logaritmos, obtemos :  r2  q . ln  = k .2.π .L.( T1 − T2 )  r1  . CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DE CONFIGURAÇÕES CILÍNDRICAS O fluxo de calor através de uma parede cilíndrica será então : (eq 3.20) k .2.π .L ˙ q= .( T1 − T2 )  r2   ln   r  1   CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DE CONFIGURAÇÕES CILÍNDRICAS • Para melhor entender o…

UFBA – Universidade Federal da Bahia ENG309 – Fenômenos de Transporte III Prof. Dr. Marcelo José Pirani Departamento de Engenharia Mecânica CAPÍTULO 3 – CONDUÇÃO UNIDIMENSIONAL DE CALOR EM REGIME ESTACIONÁRIO 3.1.1. Analogia com Circuito Elétrico Circuito Elétrico Circuito Térmico i R1 T∞1 h1 R2 T1 q L R3 T2 T∞2 h2 V i R el T q RT CAPÍTULO 3 – CONDUÇÃO UNIDIMENSIONAL DE CALOR EM REGIME ESTACIONÁRIO 3.1.1. Analogia com Circuito Elétrico Elétrico U i R el Condução…

Um tubo condutor de vapor de diametro interno de 160mm e externo 170mm é coberto com duas camadas de isolante termico . A espessura da primeira camada é 30 mm e a da segunda camada é 50mm . As condutividades termicas R1, R2, R3 do tubo e das camadas isolantes sao 50 e 0,15 e 0,08 Kcal/hmc , respectivamente . A temperatura da superficie interna do tubo de vapor é 300C e da superificie externa do segundo isolante é 50C . Calcular: a)O fluxo de calor por inidades de comprimento do…

...............................................12 3.1. LEI DE FOURIER..........................................................................12 3.2. CONDUÇÃO DE CALOR EM UMA PAREDE PLANA ..................14 3.3. ANALOGIA ENTRE RESISTÊNCIA TÉRMICA E RESISTÊNCIA ELÉTRICA ...................................................................................17 3.4. ASSOCIAÇÃO DE PAREDES PLANAS EM SÉRIE .....................18 3.5. ASSOCIAÇÃO DE PAREDES PLANAS EM PARALELO.............19 3.6.…

exercícios – CONDUÇÃO E CONVECÇÃO ATRAVÉS DE PAREDES PLANAS, CILÍNDRICAS E ESFÉRICAS Exercício 1. Um tubo de aço (k=22 Btu/h.ft.oF) de 1/2" de espessura e 10" de diâmetro externo é utilizado para conduzir ar aquecido. O tubo é isolado com 2 camadas de materiais isolantes : a primeira de isolante de alta temperatura (k=0,051 Btu/h.ft.oF) com espessura de 1" e a segunda com isolante à base de magnésia (k=0,032 Btu/h.ft.oF) também com espessura de 1". Sabendo que estando a temperatura da…

Determinar experimentalmente a condutividade térmica do polietileno e a espessura critica de isolamento. 1.2. Conceituação Teórica A resistência à transferência de calor entre o fluido refrigerante e o ar é dominada pela condução no isolante e pela convecção no ar o circuito térmico é: A Resistência térmica total é: O aumento da espessura isolante de paredes cilíndricas de pequenos diâmetros nem sempre leva a uma redução da transferência de calor, podendo até mesmo a…

variação. Os fatos comuns a todos processos de transporte são : A Força Motriz O Transporte O Meio O movimento no sentido do equilíbrio é causado por uma diferença de potencial Alguma quantidade física é transferida A massa e a geometria do material onde as variações ocorrem afetam a velocidade e a direção do processo Como exemplos podemos citar : • Os raios solares aquecem a superfície externa de uma parede e o processo de transferência de calor faz com que energia seja transferida…

1. LEI DE FOURIER.......................................................................... 12 3.2. CONDUÇÃO DE CALOR EM UMA PAREDE PLANA .................. 14 3.3. ANALOGIA ENTRE RESISTÊNCIA TÉRMICA E RESISTÊNCIA ELÉTRICA ................................................................................... 17 3.4. ASSOCIAÇÃO DE PAREDES PLANAS EM SÉRIE ..................... 18 3.5. ASSOCIAÇÃO DE PAREDES PLANAS EM PARALELO ............. 19 3.6. CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DE…

o termo radiação. A figura 1.4 ilustra a transferência de calor por radiação entre duas superfícies a diferentes temperaturas. [ figura 1.4 ] 2.4. MECANISMOS COMBINADOS Na maioria das situações práticas ocorrem ao mesmo tempo dois ou mais mecanismos de transferência de calor atuando ao mesmo tempo. Nos problemas da engenharia, quando um dos mecanismos domina quantitativamente, soluções aproximadas podem ser obtidas desprezando-se todos, exceto o mecanismo dominante. Entretanto,…

• Exercício 3.4. Uma parede de um forno é constituída de duas camadas : 0,20 m de tijolo refratário (k = 1,2 kcal/h.m.oC) e 0,13 m de tijolo isolante (k = 0,15 kcal/h.m.oC). A temperatura da superfície interna do refratário é 1675 oC e a temperatura da superfície externa do isolante é 145 oC. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa, calcule : a) o calor perdido por unidade de tempo e por m2 de parede; b) a temperatura da interface refratário/isolante. parede de…