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Engenharia, Transferência de Calor Prof. Simões
Data:_________________________ Turma:________________________
Nota:
Nome:__________________________________________________ RA.:_________________
Instruções: A consulta ao formulário que você elaborou é permitida. A prova pode deve ser feita a lápis, com as respostas A CANETA. Indique claramente as respostas no final de cada página. Falta de clareza desqualifica a resolução. Valor da prova: 20 pontos. Valor de cada questão: 5,0 pontos. 1. Uma tubulação de PVC (k=0,21 W/mK) de 100 mm de diâmetro externo e 10 mm de espessura conduz água quente a uma temperatura de 90°C, em um ambiente a 25˚C. Determine a espessura da calha de Lã de Vidro (k=0,033 W/mK) a ser usada como isolante térmico, de modo que a perda térmica não ultrapasse 30 W/m.
Resposta:
Cure 2 50 mum 0,05 m
R V V 50 10mm 0,04 M2 L
CnBpuc 0,04 D Rpuc 0,169WIK
2 0,21 I 1,0
Rt Rpuc Ria
of DI 30 90 25 1 Rt 2,17WIKBt Rt
Their Bt Rpuc p Ria 2,6 0,169 DBcci 2,00WIK
en Vas0,414
2,00 D0,414 lure e V3_ rz 7,57 15m2 0,033T l o 0,05 0,05
2Espessura 7,57 10 0,05 2,56 10Zm
2E spessura 2,56 10 in
2. Um tubo de 5,0 metros de comprimento e 100 mm de diâmetro, com uma temperatura na superfície externa de 50˚C atravessa um reservatório de água a 20˚C. Calcule o calor
transmitido à água por convecção natural. Dados da água: ! = 994 %&'( ; * = 7,241 ⋅ 1012 '
4
5 ; 6 =7,198 ⋅ 10189: ∙ <; => = 4180 ?
%&@ ; A = 0,614C/EF
<
Resposta:
D 3,02 104eI horizontal men le
Pv Cpf Pr 4180 71198 1042 Pr 4,90K 0,614
Gre L p 9 Gr 0,13 3,02 157983017,241x o t12D Gr469 108
Nz
Gr Pr 1,69 18 4,9 Gr Pr 8,30 108 Gr Pr L 1012
2
fine nut
NUI 132
4 Nu K h 132 O614 h 810 W m2 k
if h A BT of 810 I 0,1 5,0 30
if 3 82 104 W
if 3,82 104 W ou 38,4 kW
3. Uma das paredes de uma sala refrigerada tem 4 metros de largura e 3 de altura. A temperatura interna é de 5˚C e a externa é de 35˚C. A parede tem uma espessura de 25 cm e é construída com tijolo (k=0,50 W/mK). Ela será revestida internamente com EPS (k=0,033 W/mK), e o fluxo de calor máximo total admitido nessa parede é de 45 W. Internamente, o coeficiente de película é de 50 W/m2K, e o externo é de 10 W/m2K. Determine a espessura necessária da camada de EPS, considerando apenas os materiais informados, e a temperatura entre o tijolo e o EPS.
<
Resposta:
y 12 35 C A 4,0 3,0 D A 12m2
Zggh _n Ra
2Ru thx.dk w
35C
hi k k hz yRhi Rh 8,33 0 b w
Rkz Rkz 0,012 Bk 2 4,16 15 Kfw50
of DI 45 3552 Rt_0,6674WRt Rt
Rt Rh 113k113k2 1342 4 Rk 0,667 1,67 1034,16 1528,33153
134 0,615 Kfw
Rk L D 0,615 L EPs _0,244 in
keeps A 0,033 12
if DI 45
4 1,67 103
T 5,08
of DI 45 Tz 12 346 cRk 0,657
Eps 2414 an j Tz 34,6 C
4. No estudo do revestimento térmico de um tubo de 10 cm de diâmetro externo, chegou-se ao gráfico abaixo. Explique o significado dos pontos B, C e F
<
Eixox Vaio externo
Ei toy fWao de Calor
Ponto B Calor perdidoPelotubo Sem revestimento
Ponto c Raio critics 0,022inno qual e ma'ximo o
flu tu de Calor
Ponto F Raio do isolate a partir to qual haueraretene Eo de Calor