Exercicios resolvidos Termo II

isolado com 2 camadas de materiais isolantes : a primeira de isolante de alta temperatura (k=0,051 Btu/h.ft.oF) com espessura de 1" e a segunda com isolante à base de magnésia (k=0,032 Btu/h.ft.oF) também com espessura de 1". Sabendo que estando a temperatura da superfície interna do tubo a 1000 oF a temperatura da superfície externa do segundo isolante fica em 32 oF, pede-se : a) Determine o fluxo de calor por unidade de comprimento do tubo b) Determine a temperatura da interface entre os dois isolantes c) Compare os fluxos de calor se houver uma troca de posicionamento dos dois isolantes T1=1000 oF T4= 32 oF r1= 5" - 1/2" = 4,5" = 4,5/12 ft r2 = 5" = 5/12 ft r3 = 5" + 1" = 6" = 6/12 ft k1= 22 Btu/h.ft.oF r4 = 6" + 1" = 7" = 7/12 ft k2= 0,051 Btu/h.ft.oF k3= 0,032 Btu/h.ft.oF a ) q& = L= 1 ft T1 − T4 1000 − 32 = ln (r2 r1 ) ln (r3 r2 ) ln (r4 r3 ) ln (5 4,5) ln (6 5 ) ln (7 6 ) + + + + 2.π .L.k1 2.π .L.k 2 2.π .L.k3 2 × π × 1 × 22 2 × π × 1 × 0,051 2 × π × 1 × 0,032 q& = 722,4Btu h ( p ft ) b)q& = T3 − T4 ln (r4 r3 ) 2.π .L.k3 724,5 = T3 − 32 ln (7 6 ) 2 × π × 1 × 0,032 T3 =587 , 46 oF c )q&′ = T1 − T4 1000 − 32 = ln(r2 r1 ) ln (r3 r2 ) ln (r4 r3 ) ln(5 4,5) ln (6 5) ln(7 6) + + + + 2.π .L.k1 2.π .L.k3 2.π .L.k2 2 × π × 1 × 22 2 × π × 1 × 0,032 2 × π × 1 × 0,051 q& ′ = 697, 09Btu h ( o fluxo diminui em relação ao caso anterior) Exercício 2. Um tanque de aço ( k = 40 Kcal/h.m.oC ), de formato esférico e raio interno de 0,5 m e espessura de 5 mm, é…

Uma parede de um forno é constituída de duas camadas: 0,20 m de tijolo refratário (k = 1,2 kcal/h.m.oC) e o 0,13 m de tijolo isolante (k = 0,15 kcal/h.m.oC). A temperatura da superfície interna do refratário é 1675 C e a temperatura da superfície externa do isolante é 145 oC. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa, calcule: 2 2 a) o calor perdido por unidade de tempo e por m de parede; q = 1480,60 Kcal/h (p/m ) o b) a temperatura da interface refratário/isolante. T2 =…

equipamento condicionador de ar deve manter uma sala, de 15 m de comprimento, 6 m de largura e 3 m de altura a 22 oC. As paredes da sala, de 25 cm de espessura, são feitas de tijolos com condutividade térmica de 0,14 Kcal/h.m.oC e a área das janelas podem ser consideradas desprezíveis. A face externa das paredes pode estar até a 40 oC em um dia de verão. Desprezando a troca de calor pelo piso e pelo teto, que estão bem isolados, pede-se o calor a ser extraído da sala pelo condicionador (…

constituída de duas camadas : 0,20 m de tijolo refratário (k = 1,2 kcal/h.m.oC) e 0,13 m de tijolo isolante (k = 0,15 kcal/h.m.oC). A temperatura da superfície interna do refratário é 1675 oC e a temperatura da superfície externa do isolante é 145 oC. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa, calcule : a) o calor perdido por unidade de tempo e por m2 de parede; b) a temperatura da interface refratário/isolante. parede de refratário : L1  0, 20 m k1  1, 2 Kcal h. m .o…

ALETA.......................................................72 7- DIFERENÇAS FINITAS APLICADAS À CONDUÇÃO ...............................87 7.1 CONCEITOS DO MÉTODO...........................................................87 7.2. EQUAÇÃO DA CONDUÇÃO: MÉTODO EXPLÍCITO...................89 7.3. EQUAÇÃO DA CONDUÇÃO: MÉTODO IMPLÍCITO....................91 8.- ISOLAMENTO TÉRMICO .........................................................................108 8.1. DEFINIÇÃO…

Termodinâmica (O fluxo de calor é de T2 p/ T1, sendo que T1 T2). Unidades: k = W/m 0C (kcal/h.m.0C)  = W (kcal/h) 2.2 CONVECÇÃO O calor é transmitido por uma movimentação macroscópica de massa, implicando em termos dois sistemas envolvidos a temperaturas diferentes: um sólido e um fluido, que é o responsável pelo transporte de calor (deslocamento de massa). A lei básica para o estudo da convecção é a Lei de Newton. = h . A . (Tp - T ) …

Também estão incluídos diversos exercícios resolvidos e propostos cujas respostas encontram-se em apêndice ao final deste trabalho. Os exercícios aqui apresentados, em sua grande maioria, fizeram partes das provas ministradas durante os últimos anos. Nesta primeira edição desta apostila certamente estarão presentes erros e imperfeições. Entretanto, estamos certos de que os alunos nos auxiliarão apontado os erros, comentado e sugerindo, de forma que nas próximas edições este trabalho…

ser aperfeiçoado. Aproveitamos também para agradecer a todas as pessoas que de alguma forma contribuíram para a realização deste trabalho. Eduardo Emery Cunha Quites Engenheiro Metalúrgico, M.Sc. Luiz Renato Bastos Lia Engenheiro Químico, M. Sc. 2 TRANSFERÊNCIA DE CALOR Eduardo Emery Cunha Quites 1. INTRODUÇÃO 1.1. O QUE É e COMO SE PROCESSA? 1.2. RELAÇÃO ENTRE A TRANSFERÊNCIA DE CALOR E A TERMODINÂMICA 1.3. RELEVÂNCIA DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR 1.4. METODOLOGIA DE…

quadro negro. Também estão incluídos diversos exercícios resolvidos e propostos cujas respostas encontram-se em apêndice ao final deste trabalho. Os exercícios aqui apresentados, em sua grande maioria, fizeram partes das provas ministradas durante os últimos anos. Nesta primeira edição desta apostila certamente estarão presentes erros e imperfeições. Entretanto, estamos certos de que os alunos nos auxiliarão apontado os erros, comentado e sugerindo, de forma que nas próximas edições este…

inferior é feita de tijolos e ocupa uma altura de 1m. A parede superior é feita de tijolos rebocados com cimento apenas na face externa. A espessura da camada de reboco é de 5cm. São dadas as condutividades térmicas dos materiais em questão e os coeficientes de película do lado interno e externo da casa, a saber: Sabendo-se que a temperatura interna da casa é sempre mantida em 25ºC, pede-se: a) Para um dia em que a temperatura ambiente é de 5ºC e desprezando quaisquer …