CEFETPRDAMEC EF2_LE3_127/6/2005 Prof. RaulLACIT 1ENERGIA E
FLUIDOS 2 LISTA DE EXERCCIOS 3_1 Parede plana composta Conduo de
calor uni-dimensional em regime permanete.
1Aparedecompostadeumfornoconstitudapor
trsmateriais,doisdosquaiscomacondutividade trmica conhecida, kA= 20
W/mK e KC=50 W/mK, e com aespessuraconhecida,LA=0,30meLC=0,15m.O
terceiromaterial,B,queestentreascamadasdos materiais A e C, tem a
espessura conhecida, LB = 0,15 m, mas a condutividade trmica kB
desconhecida. Em condiesdeoperaoemregimepermanente,as medies de
temperatura na face externa revelam que
TS,0=200Ceque,nafaceinterna,TS,i=6000C.A
temperaturadoarnofornoT=8000C.Ocoeficiente
detransfernciaconvectivadecalorh25W/m2K.
QualovalordekBedocoeficienteglobalde
transfernciadecalor?Sol.:kB=1,53W/mK;U=W/m2oC;
2Umacasatemumaparedecompostademadeira,
isolamentodefibradevidroepaineldegesso,
conformeafigura.Numdiafriodeinverno,o
coeficientedetransfernciaconvectivadecalorh0=
60W/m2Knoexteriorehi=30W/m2Knointerior.A rea superficial total da
parede 350 m2. Determine: a)umaexpressosimblicaparaaresistncia
trmicatotaldaparede,incluindoosefeitos
convectivosnointeriorenoexterior,nas condies mencionadas na figura.
b)o coeficiente global de transferncia de calor? c)a perda trmica
total atravs da parede; d)o aumento percentual da perda trmica num
dia emquehouverforteventania,comaelevao de h0 para 300 W/m2K
Dados:kb=0,038W/mK;ks=0,12W/mK;kp=0,17 W/mK. Sol.: b) U = W/m2oC;
c) 4,21 kW; d) 0,5%; 4Numcertoprocessodefabricao,umapelcula
transparenteaplicadaaumsubstrato,conforme est na figura seguinte.
Parafazera cura da ligao, na temperatura T0, usa-se uma fonte de
radiao, que proporcionaumfluxotrmicoq0 (W/m2),totalmente absorvido
na superfcie da ligao. O substrato tem a
faceposteriormantidaaT1eafacelivredapelcula exposta ao ar, na
temperatura T00, com um coeficiente de transferncia convectiva de
calor h. CEFETPRDAMEC EF2_LE3_127/6/2005 Prof. RaulLACIT
2a)Mostrarocircuitotrmicoquerepresentaa
transfernciadecaloremregimepermanente.Tera
certezadenomeartodososelementos,osnseas taxas de calor. Deixar o
circuito em forma simblica;
b)Admitirasseguintescondies:T00=200C,h=50
W/m2KeT1=300C.Calcularofluxodecalor necessrioq0
paramanterasuperfciedaligaoa T0= 600C. Sol.: a) 2833.33 W/m2.
Resistncia de contato 5Umchipdesilcioestencapsuladodemodo
que,emregimepermanente,todaapotncia
dissipadasetransfereporconvecoparauma
correntedefluidonaqualh=1000W/m2Ke
T=20oC.Ochipestseparadodofluidoporuma cobertura de alumnio, com 2
mm de espessura, e a
resistnciatrmicadecontatonainterfacechip-alumnio 0,5 x 10-4 m2K/W.
Sabendo-sequeareasuperficialdochip
1000mm2eatemperaturamximaadmissvel 850C.Qualadissipaodepotnciamxima
permissvel no chip? Sol.: 5,7 W
