Calcular a perda de calor , por metro linear,de um tubo com diâmetro nominal de 80mm (diâmetro externo, 88,9 mm;; diâmetro interno , 77.9 mm; k=37kcal/hm^circ C ), coberto com isolação de amianto de 13 mm de espessura (k=0,16kcal/hm^circ C ). O tubo transporta um fluido a 150^circ C com coeficiente de transmissão , de calor interno convectivo de 195 kcal/hm2^circ C , e está exposto a um meio ambiente a 27^circ C , com coeficiente de transmissão de calor médio , no lado externo , de 20kcal/hm2^circ C q/I=285,54kcal/hm q/I=296,22kcal/hm q/I=304,44kcal/hm q/I=312,66kcal/hm q/I=326,45kcal/hm

Para calcular a perda de calor por metro linear do tubo, precisamos considerar as diferentes camadas de isolamento e a transferência de calor por convecção e radiação.<br /><br />Primeiro, calculamos a área de transferência de calor para cada camada:<br /><br />1. **Área de transferência de calor do tubo (A_tubo):**<br /> \[<br /> A_{\text{tubo}} = 2 \pi \left(\frac{D_{\text{ext}} + D_{\text{int}}}{2}\right) L<br /> \]<br /> onde \(D_{\text{ext}} = 88,9 \, \text{mm}\) e \(D_{\text{int}} = 77,9 \, \text{mm}\).<br /><br />2. **Área de transferência de calor da camada de isolamento (A_isolamento):**<br /> \[<br /> A_{\text{isolamento}} = 2 \pi \left(\frac{D_{\text{ext}} + D_{\text{int}}}{2} + \text{espessura}\right) L<br /> \]<br /> onde a espessura é \(13 \, \text{mm}\).<br /><br />3. **Área de transferência de calor do meio ambiente (A_meio):**<br /> \[<br /> A_{\text{meio}} = 2 \pi D_{\text{ext}} L<br /> \]<br /><br />Agora, calculamos a resistência térmica de cada camada:<br /><br />1. **Resistência térmica do tubo (R_tubo):**<br /> \[<br /> R_{\text{tubo}} = \frac{1}{h_{\text{int}} A_{\text{tubo}}}<br /> \]<br /> onde \(h_{\text{int}} = 195 \, \text{kcal/hm}^2 \, ^\circ \text{C}\).<br /><br />2. **Resistência térmica da camada de isolamento (R_isolamento):**<br /> \[<br /> R_{\text{isolamento}} = \frac{1}{h_{\text{isolamento}} A_{\text{isolamento}}}<br /> \]<br /> onde \(h_{\text{isolamento}} = 0,16 \, \text{kcal/hm}^2 \, ^\circ \text{C}\).<br /><br />3. **Resistência térmica do meio ambiente (R_meio):**<br /> \[<br /> R_{\text{meio}} = \frac{1}{h_{\text{ext}} A_{\text{meio}}}<br /> \]<br /> onde \(h_{\text{ext}} = 20 \, \text{kcal/hm}^2 \, ^\circ \text{C}\).<br /><br />A resistência total (R_total) é a soma das resistências individuais:<br /><br />\[<br />R_{\text{total}} = R_{\text{tubo}} + R_{\text{isolamento}} + R_{\text{meio}}<br />\]<br /><br />Finalmente, calculamos a perda de calor (q):<br /><br />\[<br />q = \frac{\Delta T}{R_{\text{total}}}<br />\]<br /><br />onde \(\Delta T = 150^\circ \text{C} - 27^\circ \text{C} = 123^\circ \text{C}\).<br /><br />Substituindo os valores, temos:<br /><br />\[<br />A_{\text{tubo}} = 2 \pi \left(\frac{88,9 + 77,9}{2}\right) L = 2 \pi \times 83,4 \times L<br />\]<br /><br />\[<br />A_{\text{isolamento}} = 2 \pi \left(\frac{88,9 + 77,9}{2} + 13\right) L = 2 \pi \times 90,4 \times L<br />\]<br /><br />\[<br />A_{\text{meio}} = 2 \pi \times 88,9 \times L<br />\]<br /><br />\[<br />R_{\text{tubo}} = \frac{1}{195 \times 2 \pi \times 83,4 \times L}<br />\]<br /><br />\[<br />R_{\text{isolamento}} = \frac{1}{0,16 \times 2 \pi \times 90,4 \times L}<br />\]<br /><br />\[<br />R_{\text{meio}} = \frac{1}{20 \times 2 \pi \times 88,9 \times L}<br />\]<br /><br />\[<br />R_{\text{total}} = \frac{1}{195 \times 2 \pi \times 83,4 \times L} + \frac{1