FETRANS

Um reservatório esférico ( k = 1,65 kcal/h.m.o

C ) de diâmetro externo 1,2 m e interno 1,1 m

é aquecido internamente por resistência elétrica de modo a manter a temperatura da superfície externa a 90 o

C.

Quando água de chuva a 25 o

C flui pelo lado externo do reservatório, durante uma tempestade, a potência

requerida na resistência é 140 KW. Quando ar atmosférico a 25 o

C flui pelo lado externo do reservatório,

durante uma ventania, a potência requerida é 20 KW.

a) Calcular os coeficientes de película para os fluxos de água e ar.

b) Calcular a temperatura da superfície interna do reservatório em ambos casos.

Um tanque de formato cúbico, com 1 m de lado, é utilizado para armazenar um produto

químico a 210 o

C, com coeficiente de película interno de 80 W/m2

.K. A parede do tanque é constituída de uma

camada interna de carbono ( k = 22 W/m.K ) de 40 mm de espessura, uma camada intermediária de refratário (

k = 0,212 W/m.K ) e um invólucro de aço ( k = 60 W/m.K) de 10 mm de espessura. Por motivo de segurança

dos trabalhadores, a temperatura da superfície externa do aço não deve ser maior que 60 o

C. Considerando que

a temperatura ambiente é 30 o

C, com coeficiente de película externo de 20 W/m2

.K, determine:

a) o fluxo de calor na condição de segurança, ou seja, 60°C na superfície externa do aço

b) a espessura do refratário para atender a condição de segurança

a temperatura da superfície externa do aço se a camada de refratário for substituída por de uma de isolante ( k =

0,0289 W/m.K) de mesma espessura.