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OS FENOMENOS DE TRANSPORTE

Por:   •  15/9/2021  •  Trabalho acadêmico  •  662 Palavras (3 Páginas)  •  232 Visualizações

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Exercício R.1.2.5. Um tubo de aço ( k = 35 kcal/h.m.o

C ) tem diâmetro externo de 3”, espessura de 0,2”, 150 m

de comprimento e transporta amônia a -20 o

C ( convecção na película interna desprezível ). Para isolamento do

tubo existem duas opções : isolamento de borracha ( k = 0,13 kcal/h.m.o

C ) de 3” de espessura ou isolamento de

isopor ( k = 0,24 kcal/h.m.o

C ) de 2” de espessura. Por razões de ordem técnica o máximo fluxo de calor não

pode ultrapassar 7000 Kcal/h. Sabendo que a temperatura na face externa do isolamento é 40 o

C, pede-se :

a) As resistências térmicas dos dois isolamentos;

b) Calcule o fluxo de calor para cada opção de isolante e diga qual isolamento deve ser usado;

c) Para o que não deve ser usado, calcule qual deveria ser a espessura mínima para atender o limite.

r m

r m

rx m

k Kcal h m C k Kcal h m C

T CT C

o o

o o

1

2

3

1 2

1 3

0 5

0 5 0 005 0 505

0 505 1 5 0 0254 0 5431

40 0 04

220 30

= ,

= , + , = ,

= , + , , = ,

= / . . = , / . .

= =

14

a) cálculo das resistências :

h C Kcal

k L

r

r

R o

e

e

e 0,00897 . 0,13 2 150

0,0381

0,1143 ln

.2. .

ln

2 = × × ×

 

=

 

= π π

R h C Kcal o

i 0,00375 . 0,24 2 150

0,0381

0,0889 ln

= × × ×

 

= π

b) cálculo dos fluxos de calor :

( )

35 2 150

0,03302

0,0381 ln

0,00897

40 20

× × ×

 

+

− − = +

− =

π

e a

e i

e R R

T T

q& ⇒ q Kcal h &e = 6685,7

( )

0,00375 0,0000043

40 20

+

− − = +

− =

i a

e i

i R R

T T

q& ⇒ q Kcal h &e =15981,7

==> DEVE SER USADO O ISOLAMENTO DE BORRACHA

c) cálculo da espessura

( )

0,0000043

0,24 2 150

0,0381

ln

40 20

+

× × ×

 

 ′

− − = +

− =

π

i a i

e i

exig R R r

T T

q&

0,0381

1,93784

0,0381

ln i 1,93784 ir

e

r ′  = ⇒ = 

 

 ′

EXERCÍCIOS PROPOSTOS:

Exercício P.1.2.1. Em uma indústria farmacêutica, pretende-se

...

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