Temperatura

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 (0,15 kcal/h.m.oC). A temperatura dos gases dentro doforno é 1700oC e o coeficiente de película na parede interna é 58 kcal/h.m2.oC. A temperatura ambiente é 27 oC e o coeficiente de película na parede externa é 12,5 kcal/h m2 oC. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa, calcular :

DADOS:

L2 =0,13 m

K2 = 0,15 Kcal/h.m.°C

hi = 58 Kcal / h.m².°C

he = 12,5 Kcal / h.m².°C

T1 = 1700 °CT3 = 27 °C

A)

a) Supondo a área unitária da parede como ( A=A1=A2=1 m2 ):

Q = T / R onde R = 1 / h.a

Sendo T a soma de T, e R a soma h * 1 (área), tem-se:

Q= (1700 - 27) / ( (1 / (58x1))+(0,2 / (1,2 x 1))+(0,13 / (0,15 x 1))+(1 / (12,5 x 1))

Q = 1480,6 Kcal/h p/ m² de parede

B)

b) O fluxo de calor também pode ser calculado através de cada resistência individual. Na película interna, obtemos :

Q = T / (1/ h.a) onde T1-T2 = h.a logo:

Q = h x a = t1- t2

1480,6 = 58 x 1 = 1700 – t2

1480,6 / 58 = 1700 – t2

25,53 = 1700 – t2

-1700 + 25,53 = -t2

T2 = 1674,47 °C

O mesmo pode se fazer em

Q = h x a = t4 – t3

1480,6 = 12,5 x 1 = t4 – 27

T4 = 145 °C