Os engenheiros ou projetistas que precisam transportar fluidos quentes por meio de tubos à distância precisam levar em conta a perda natural de calor que ocorrerá ao longo do caminho. Esses cálculos termodinâmicos podem ser bastante complexos, a menos que certas suposições sejam feitas, uma sendo condições estáveis e a outra uma falta de convecção na área do tubo. Felizmente, para a maioria das aplicações práticas, essas suposições são válidas e permitirão resultados precisos.
Determine a condutividade térmica, também conhecida como coeficiente de transferência de calor, do material do tubo para o qual você está calculando a perda de calor. Um link para uma tabela com os valores dos materiais de tubos mais comuns pode ser encontrado em Recursos.
Registre as temperaturas esperadas do fluido a ser transportado através do tubo e a temperatura do ar fora do tubo.
Use a seguinte equação e simplesmente substitua os valores apropriados:
Q = 2 * (pi) * k * L (T1-T2) / [ln (r2 / r1)]
onde k = o coeficiente de transferência de calor do material do tubo,
T1 = a temperatura interna do tubo, que pode ser considerada igual à temperatura do fluido,
T2 = a temperatura externa do tubo, que pode ser considerada igual à temperatura do ar fora do tubo,
L = o comprimento do tubo sobre o qual o fluido será transportado,
r1 = raio interno do tubo,
r2 = raio externo do tubo,
ln = logaritmo natural,
pi = 3,14159,
e o valor final renderá a perda de calor no tubo. Use unidades consistentes em seu cálculo; um cálculo adequado produzirá um resultado expresso em perda de calor por distância linear, como watts por pé.