Incropera

PROBLEM 1.1 KNOWN: Heat rate, q, through one-dimensional wall of area A, thickness L, thermal conductivity k and inner temperature, T1. FIND: The outer temperature of the wall, T2. SCHEMATIC: ASSUMPTIONS: (1) One-dimensional conduction in the x-direction, (2) Steady-state conditions, (3) Constant properties. ANALYSIS: The rate equation for conduction through the wall is given by Fourier’s law, q cond = q x = q ′′ ⋅ A = -k x Solving for T2 gives T −T dT ⋅ A = kA 1 2 . dx L T2 = T1 − q cond L . kA Substituting numerical values, find T2 = 415 C - 3000W × 0.025m 0.2W / m ⋅ K × 10m2 T2 = 415 C - 37.5 C T2 = 378 C. COMMENTS: Note direction of heat flow and fact that T2 must be less than T1. < PROBLEM 1.2 KNOWN: Inner surface temperature and thermal conductivity of a concrete wall. FIND: Heat loss by conduction through the wall as a function of ambient air temperatures ranging from -15 to 38°C. SCHEMATIC: ASSUMPTIONS: (1) One-dimensional conduction in the x-direction, (2) Steady-state conditions, (3) Constant properties, (4) Outside wall temperature is that of the ambient air. ANALYSIS: From Fourier’s law, it is evident that the gradient, dT dx = − q′′ k , is a constant, and x hence the temperature distribution is linear, if q′′ and k are each constant. The heat flux must be x constant under one-dimensional, steady-state conditions; and k is approximately constant if it depends only weakly on temperature. The heat flux and heat…

EXERCÍCIOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR I INCROPERA 6.2- Água a uma temperatura T∞ = 25 ºC escoa sobre uma das superfícies de uma parede de aço (AISI 1010), cuja temperatura é de Ts,1= 40 ºC. A parede possui espessura de 0,35 m e sua outra superfície está a temperatura de Ts,2 = 100 ºC. Para condições de regime estacionário, qual o coeficiente convectivo associado ao escoamento da água? Quais são os gradientes de temperatura na parede e na água que está em contato com a parede? Esboce a…

ANSWERS TO END-OF-CHAPTER PROBLEMS Fundamentals of Heat and Mass Transfer (5 th Edition) Introduction to Heat Transfer (4 th Edition) F.P. Incropera And D.P. DeWitt CHAPTER 1 1.1 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.21 1.22 1.23 1.25 1.27 1.28 1.30 1.31 1.32 1.33 1.34 1.35 1.36 1.37 1.38 1.39 1.40 1.41 1.43 378°C 4312 W, $4.14/d 0.10 W/m⋅K 8400W 19,600 W, 120 W 54 mm 2 16.6 W/m , 35.9 W 375 mm 110.40°C, 110.25°C 1.1°C 2 (a) 9800 W/m 2 2 (a)…

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO DISCIPLINA: TRANSFERÊNCIA DE CALOR PROFESSOR: RAFAEL LUZ ESPINDOLA ALUNO: _________________________________________ 3ª LISTA DE EXERCÍCIOS – 2014.2 1. Óleo de motor a 100°C e a uma velocidade de 0,1 m/s escoa sobre as duas superfícies de uma placa plana com 1 m de comprimento mantida a 20°C. Determine: (a) As espessuras das camadas limite de velocidade e térmica na aresta de saída da placa. (b) O fluxo térmico local e a tensão de…

1. (Incropera et al., 6 ed., 7.2) Óleo de motor a 100ºC e a uma velocidade de 0,1 m/s escoa sobre as duas superfícies de uma placa plana com 1 m de comprimento mantida a 20ºC. Determine: a) As espessuras das camadas-limite de velocidade e térmica na aresta de saída da placa. Resp: 0,147 m; 0,0143 m. b) O fluxo térmico total e a tensão de cisalhamento local na superfície na aresta de saída da placa. Resp: -1300 W/m2; 0,0842 N/m2 c) A força de arrasto e a taxa de transferência de…

Lista de exercícios – Caps. 1, 2 e 3 TM-114 Transferência de Calor e Massa (Turma B) – 2008/1 1. (Incropera, 6ed, 1.7) Um circuito integrado (chip) quadrado de silício (k = 150 W/m·K) possui w = 5 mm de lado e espessura t = 1 mm. O chip está alojado no interior de um substrato de tal modo que as suas superfícies laterais e inferior estão isoladas termicamente, enquanto sua superfície superior encontra-se exposta a uma substância refrigerante. Se 4 W estão sendo dissipados pelos…

volumétrico, porém na maioria dos casos é tratada como um fenômeno de superfície (INCROPERA, 2003). A radiação térmica é um processo relevante em diversas áreas da engenharia, especialmente em processos industriais de aquecimento, resfriamento e secagem. Além disso, se aplica também nos métodos de conversão de energia que envolvem a combustão de combustíveis fósseis e radiação solar. Na natureza, a radiação está presente em diversos processos que se desenvolvem naturalmente (INCROPERA,…

espaço” (Incropera et al., 2008).  Mecanismos:    Condução. Convecção. Radiação. 2 Importância da condução Fonte: http://www.mecanicaonline.com.br/2007/05/e ngenharia/bmw_motor.html Fonte: http://forum.hardmob.com.br/showthread.ph p?t=207196 3 Importância da condução Fonte: http://www.cosipa.com.br Fonte: http://www.fatork.com.br/produtos.htm 4 Definição  A condução é o modo de transferência de calor em que há troca energética devido a um gradiente de temperatura no…

Estacionário. Fonte: Incropera 2011 pag. 2 Figura02 - Convecção de uma Superfície para um Fluído em Movimento Fonte: Incropera 2011 pag. 2 Figura03 - Troca Líquida de Calor por Radiação entre duas Superfícies . Fonte: Incropera 2011 pag. 2 4.CONDUÇÃO A CONDUÇÃO ocorre dentro de uma substância ou entre substâncias que estão em contato físico direto. Na condução a energia cinética dos átomos e das moléculas (isto é chamado de calor), é transferida por colisões entre átomos e moléculas…

da indústria, além de demonstrar todos os mecanismos da transmissão de calor e os seus conceitos matemáticos. Com o auxilio de uma programação computacional desenvolvida especialmente para a elaboração dos cálculos e conhecimentos sobre sistemas algébricos, as diversas análises e comparações sobre as temperaturas registradas na placa bidimensional, feita de aço, foram realizadas com maior eficiência. Dentre os autores estão presentes BEJAN (2003) INCROPERA (2003) MALISKA (2004). A…