Perda térmica linear q′
W/m
Potência térmica transferida por unidade de comprimento do tubo.
Engenharia térmica · Transferência de calor · condução
Calculadora de condução cilíndrica — perda térmica em tubo
Calcule a condução em regime permanente através de uma camada cilíndrica homogênea a partir do diâmetro interno, espessura, condutividade e diferença de temperatura entre superfícies.
Criado em v1.0
Por Thibaut Grzelak, Engenheiro de cálculo mecânico
02
q′Resultados
Potência térmica Q̇
Calor transferido através da parede por unidade de tempo em regime permanente.
Resistência térmica linear R′
K·m/W
Resistência condutiva cilíndrica por unidade de comprimento.
Resistência térmica R
K/W
Resistência térmica condutiva total no comprimento informado.
Diâmetro externo D₂
Diâmetro externo calculado com D₂ = D₁ + 2e.
Condução radial unidimensional em regime permanente. Uma única camada cilíndrica homogênea com condutividade térmica k constante.
01Fórmulas e símbolos
Fórmulas utilizadas
R′
ln(r₂ / r₁) / (2πk)Resistência térmica linear R′q′
ΔT / R′Perda térmica linear q′Q̇
q′ · LPotência térmica Q̇R
R′ / LResistência térmica RD₂
D₁ + 2eDiâmetro externo D₂02Hipóteses e limites
Faixa de validade
- Condução radial unidimensional em regime permanente.
- Uma única camada cilíndrica homogênea com condutividade térmica k constante.
- D₁ é o diâmetro da superfície interna da camada condutiva; para isolamento, use o diâmetro externo do tubo sob o isolamento.
- Tₕ e T𝒸 são temperaturas de superfície da camada, não temperaturas do fluido e do ar ambiente.
- Convecção, radiação, resistência de contato, suportes e condução axial não estão incluídos.
- O cálculo é uma estimativa física apenas de condução e não uma verificação normativa.
03Exemplo de validação
Caso numérico de referência
- Caso de referência: D₁ = 0,10 m, e = 0,05 m, k = 0,04 W/(m·K), L = 10 m e ΔT = 20 K.
- D₂ = 0,20 m e R′ = 2,757945 K·m/W.
- q′ = 7,251776 W/m.
- Q̇ = 72,517762 W e R = 0,2757945 K/W.
04Referências
Referências técnicas
- Incropera et al. — Fundamentals of Heat and Mass Transfer: steady radial conduction through cylinders.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.