7/21/2019 Transmissão de Calor - Exercicios Resolvidos Em Sala

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Transmissão de Calor

Exercícios para ser resolvidos em sala

1. A face de uma placa de cobre (kCu = 385 W/m.C) de 3 cm de espessura é

mantida a !! "C e a outra face é mantida a 1!! .C. #ual o flu$o de calor

atra%és da placa&

'. Ar a '! "C escoa sobre uma placa a#uecida de 5! $ 5 cm' mantida a '5!

"C. o coeficiente de transfer*ncia de calor por con%ec+,o é '5 W/m'."C.

Calcule o ta$a de calor transferido da placa para o ar.

3. Considerando #ue a placa do e$erc-cio anterior é feita de a+o carbono de '

cm de espessura e #ue a superf-cie da placa perde por radia+,o 3!! W

calcule a temperatura da face interna da placa. (Dado ka+o = 3 W/m."C).

. uas placas ne0ras e infinitas mantidas a 8!! "C e 3!! "C trocam calor entre

si. Calcule o flu$o de calor entre as placas.

5. ma fornal2a industrial tem parede de tiolo refrat4rio com !' m de

espessura e k = 1! W/m.C. sta parede é re%estida e$ternamente com uma

camada isolante de k = !!! W/m.C. a superf-cie interna da fornal2a est4 a

68!".C e a e$terna a 38".C. etermine

a) A espessura do isolante #ue permite um flu$o de calor de 6!! W/m'.

b) A temperatura da un+,o da parede com o isolante.

7. ma parede plana de ' cm de espessura de%e ser constru-da com material

#ue tem conduti%idade térmica de 13 W/m."C. A parede de%e ser isolada com

um material cuo k é de !35 W/m."C de tal forma #ue a perda de calor por m'

n,o sea superior a 183! W/m'. Considerando #ue as temperaturas das

superf-cies interna e e$terna da parede composta s,o 13!! "C e 3! "C

calcule a espessura do isolante.

. ma tubula+,o de a+o de 8 cm de dimetro e$terno é re%estida com uma

camada de 15 cm de amianto (k = !'!8 W/m.C). Cobrindo o amianto 24 uma

camada de 5 cm de l, de %idro de k = !!55W/m.C. a temperatura da

interface l, de %idro 9 amianto é 18' "C. A temperatura da superf-cie mais

e$terna é ! "C. etermine

a) : flu$o de calor por unidade de comprimento.

b) A temperatura na superf-cie e$terna da tubula+,o de a+o.c) : raio da superf-cie isotérmica de 1!! "C.

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8. ma parede plana de 4rea 1! m' e espessura !' m apresenta coeficiente de

conduti%idade térmica de !5 W/m.C. ;4 0era+,o de calor no interior da

parede a uma ta$a de 1!!! W/m3. As temperaturas das faces opostas s,o

constantes e i0uais a 1!! "C. etermine no estado estacion4rio

a) A temperatura em um ponto a cm da 1<. face.

b) A temperatura m4$ima da parede.

c) A ta$a de calor transferida em cada uma das faces da parede.

6. or um fio de a+o ino$id4%el (k = 16 W/m.C) de 3 mm de dimetro e 1 m de

comprimento passa uma corrente elétrica de '!! A. A resisti%idade do a+o

pode ser tomada como ! µΩ.cm e a temperatura e$terna do fio é de '15 "C.

Calcular a temperatura no centro do fio.

1!.m fluido de bai$a conduti%idade térmica > 7! "C é a#uecido por uma

0rande placa de ferro de 1! mm de espessura. : calor é 0erado > 6.1! 5

kcal/2.m3 ao se passar uma corrente elétrica atra%és dela. etermine o

coeficiente de transmiss,o de calor por con%ec+,o necess4rio para manter a

temperatura da placa abai$o de 17! "C.

11.ma barra lon0a de a+o com 1 pole0ada de dimetro proeta?se da parede de

um forno mantido a 1!!! "@. A barra esta circundada por um fluido a '!! "@. :

coeficiente de transfer*ncia de calor entre a barra e o fluido é de 1!

B/2.ft'."@. Calcule a perda de calor pela barra. (ka+o = '5 B/2.ft'."@).