Exercicios resolvidos Termo II

CONVECÇÃO ATRAVÉS DE PAREDES PLANAS, CILÍNDRICAS E ESFÉRICAS Exercício 1. Um tubo de aço (k=22 Btu/h.ft.oF) de 1/2" de espessura e 10" de diâmetro externo é utilizado para conduzir ar aquecido. O tubo é 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…

Fenômenos de Transporte I 1. 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…

• Exercício 3.4. Uma parede de um forno é 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…

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 ( em HP ). OBS : 1 HP = 641,2 Kcal/h T1 = 40…

1.3.1 - Uma parede de um forno é constituída de duas camadas : 0,20 m de tijolo refratário (k =1,2 kcal/h.m.oC) e 0,13 m de tijolo isolante (0,15 kcal/h.m.oC). A temperatura dos gases dentro do forno é 1700oC e o coeficiente de película na parede interna é 58 kcal/h.m2.oC. A temperatura ambiente é 27 oC e o coeficiente de película na parede externa é 12,5 kcal/h m2 oC. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa, calcular : a) o fluxo de calor por m2 de parede; b) a…

podemos citar : • Os raios solares aquecem a superfície externa de uma parede e o processo de transferência de calor faz com que energia seja transferida através da parede, tendendo a um estado de equilíbrio onde a superfície interna será tão quente quanto à externa. • Quando um fluido está entre duas placas paralelas e uma delas se movimenta, o processo de transferência de quantidade de movimento faz com que as cam adas de fluido adjacentes à placa se movimentem com velocidade…

FENÔMENOS DOS TRANSPORTES Eduardo Emery Cunha Quites 1 FENÔMENOS DOS TRANSPORTES O processo de transporte é caracterizado pela tendência ao equilíbrio, que é uma condição onde não ocorre nenhuma variação. Os fatos comuns a todos processos de transporte são : A Força Motriz O Transporte O Meio O movimento no sentido do equilíbrio é causado por uma diferença de potencial Alguma quantidade física é transferida A massa e a geometria do material onde as variações ocorrem afetam a…

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 possa 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…

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…

ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO 2 1.1- RELAÇÃO ENTRE A TRANSFERÊNCIA DE CALOR E A TERMODINÂMICA 3 1.2- RELEVÂNCIA DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR 3 2. MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR 4 2.1. CONDUÇÃO 4 2.2. CONVECÇÃO 5 2.3. RADIAÇÃO 5 2.4. MECANISMOS COMBINADOS 6 2.5. REGIMES DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR 7 2.6. SISTEMAS DE UNIDADES 7 3. CONDUÇÃO DE CALOR 8 3.1 CONDUÇÃO DE CALOR UNIDIMENSIONAL EM REGIME PERMANENTE 8 3.2. LEI DE FOURIER 8 3.3. CONDUÇÃO DE CALOR EM UMA PAREDE PLANA 10…