Questão 2250418

• Banca: FCC
• Órgão: Copergás - PE
• Ano: 2016
• Provas: FCC - 2016 - Copergás - PE - Engenheiro Mecânico
• Disciplina: Engenharia Mecânica
• Assuntos: Termodinâmica; Transferência de Calor (Condução, Convecção e Radiação)

Água quente escoa num tubo feito com plástico de engenharia (K = 25 W/mK) com raio interno 2,0 cm e espessura 5 mm. O tubo é recoberto externamente por um isolante K = 0,50 W/mK com espessura 25 mm de modo que a temperatura externa do isolante não ultrapasse 30 °C. A temperatura do meio ambiente é 20 °C. Dado h_água = 80 W/m²K; h_ext = 20 W/m²K. A taxa de transferência de calor por unidade de comprimento perdida para o meio externo é

• A. 80 πW/m.
• B. 10 πW/m.
• C. 20 πW/m.
• D. 5 πW/m.
• E. 40 πW/m.

Gabarito: C

Comentários

• Não precisa da temperatura da água, ele passa a temperatura máxima na superfície de contato e, por conta da transmissão de calor resultante ser exatamente a mesma do ambiente para o isolante (pois o sistema todo está em série), basta você usar a equação de Newton entre a superfície externa e o ambiente:

  A = 2*pi*rmáx*L => A = 2*pi*0,05*L => A = 0,1*pi*L

  q = hext*A*(Text - Tisol) => q = 20*0,1*pi*L*(30-20) => q/L = 20*0,1*10*pi => q/L = 20*pi (W/m)
  
  Resposta (C).

• raio do tubo + raio do isolante = 0,05 m.

• Como vc achou o r total= 0.05?