Question

1-Uma parede de um forno é constituída de duas camadas em série: 0,20 m de tijolo refratário (k = 1,2 kcal/h.m.°C) e 0,13 m de tijolo isolante (k = 0,15 kcal/h.m.°C). A temperatura da superfície interna do refratário é 1675 °C e a temperatura da superfície externa do isolante é 145 °C. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa. calcule:

a) o calor perdido por unidade de tempo e por m2 de parede;
b) a temperatura da interface refratário/isolante.

Answer 1

Parede refratária

L1 = 0,20m
K1 = 1,2 Kcal/h.m.°C

Parede isolante

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 °C
T3 = 27 °C

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 / (58 x1))+(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) 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

Answer 2

Resposta:

RTeq = L1/K1 + L2/K2

L1 = 0,20 m

L2 = 0,13 m

K1 = 1,2  kcal/h.m.°C

K2 = 0,15  kcal/h.m.°C

T1 = 1675°

T2 = 145°

Explicação passo-a-passo:

a) Q = ?

q = A.T1-T2/RTeq

q/A = T1-T2/RTeq

q/A = 1675° - 145°/L1/K1 + L2/K2

q/A = 1530/0,16 + 0,86

q/A = 1530/1.02

q/A = 1500 Kcal/h.m²

b)TA = ?

q/A = Δt/L2/K2

1500 = TA - 145/0.86

0.86.1500 = TA - 145

1290 = TA - 145

+145 +1290 = TA

TA = 1435°C