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ID
358651
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2010
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

O vapor d’água a alta temperatura e pressão escoa no interior de um tubo circular cuja superfície exterior troca calor com o ar a temperatura ambiente. Empregando as
hipóteses do circuito térmico para esse caso, a média aritmética das temperaturas das superfícies interna e externa do tubo é igual à média aritmética das temperaturas do vapor e do ar, se

Alternativas
Comentários
  • Errei, mas acho que descobri.

    No circuito térmico, temos a resistência por convecção do ar com a superfície externa do tubo, de condução entre a parede do tubo e por fim, de convecção entre a superfície interna do tubo e o vapor.

    O fluxo de calor (q) é igual em todo o circuito.

    Analisando o circuito somente na primeira resistência (ar e superfície externa)

    Te - Tar = Rconv1 * q

    Te - Tar = 1/h1 * q

    q = (Te - Tar)*h1

    Ps: As vezes esqueço das fórmula, então me lembro do circuito elétrico.

    R = V/I, em que:

    V (tensão) é a diferença de temperatura (deltaT)

    I (corrente) é o fluxo térmico (q).

    Agora, analisando o circuito somente na terceira resistência (vapor e superfície interna)

    Tvapor - Ti = Rconv2 * q

    Tvapor - Ti = 1/h2 * q

    q = (Tvapor - Ti)*h2

    Igualando o fluxo de calor:

    (Te - Tar) * h1 = (Tvapor - Ti) * h2

    O problema pede "a média aritmética das temperaturas das superfícies interna e externa do tubo é igual à média aritmética das temperaturas do vapor e do ar".

    Logo, pede isso:

    (Ti + Te)/2 = (Tvapor + Tar)/2, logo

    Ti + Te = Tvapor + Tar

    Voltando a equação que achamos anteriormente, percebemos que a condição somente será encontrada se h1 = h2, pois teremos

    (Te - Tar) = (Tvapor - Ti), logo

    Te + Ti = Tvapor + Tar

    Letra e)

    Acredito que seja isso. Se alguém ver algo errado, favor comentar.