Exercícios Transferência de Calor

CONDUÇÃO Exercício 3.11. Um tubo condutor de vapor de diâmetro interno 160 mm e externo 170 mm é coberto com duas camadas de isolante térmico. A espessura da primeira camada é 30 mm e a da segunda camada é 50 mm. As condutividades térmicas R 1, R2, R3 do tubo e das camadas isolantes são 50, 0,15 e 0,08 kcal/h.m.°C, respectivamente. A temperatura da superfície interna do tubo de vapor é 300 °C e a da superfície externa do segundo isolante é 50 °C. Calcular: a) O fluxo de calor por unidade de comprimento do tubo. Dados: R1 = 0,080m L = 1m T4 = 50ºC R2 = 0,085m K1 = 50 R3 = 0,115m K2 = 0,15 R4 = 0,165m Fórmulas: T1 = 300ºC K3 = 0,08 q R b) A temperatura nas interfaces das camadas. q q 240,5 240,5 240,5 240,5 T3 T2 T3 T3 Exercício 3.14. Um forno de formato cúbico, com altura de 5 ft, está isolado com 4" de um material isolante (k=1 Btu/h.ft°F). Nele são inseridas 1500 Ib/h de uma liga metálica, que se funde a 1100 oF, com calor latente de fusão da liga de 300 Btu/Ib. O forno se encontra em um ambiente onde a temperatura é 75 °F e o coeficiente de película é 2 Btu/h.ft.°F. Desprezando-se a resistência térmica do forno e admitindo-se que a liga já entre a 1100 °F, pede-se : a) O fluxo de calor pelas 6 faces do forno. Dados: K = 1 Btu/h.ftºF T2 = 75ºF Fórmula: T1 = 1100ºF h = 2 Btu/h.ftºF q → Área: (5x5)x6 = 150 ft q Ri → Ri → Ri Rar →…

calor em uma parede plana na qual a condutividade térmica ( k ) varia com a temperatura de acordo com a seguinte função : k = a + b.T Exercício 2 Uma camada de material refratário ( k=1,5 kcal/h.m.oC ) de 50 mm de espessura está localizada entre duas chapas de aço ( k = X kcal/h.moC ) de 6,3 mm de espessura. As faces da camada refratária adjacentes às placas são rugosas de modo que apenas 30 % da área total está em contato com o aço. Os espaços vazios são ocupados por ar ( k=0,013…

Exercícios e Resoluções - 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…

INTRODUÇÃO À TRANSFERÊNCIA DE CALOR • Exercício 3.1. Um 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,…

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 velocidade e a direção do processo Como exemplos podemos citar : • Os raios solares aquecem a superfície externa de uma parede e o…

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 g eometria do material onde as variações ocorrem afetam a v elocidade e a direção do processo Como exemplos podemos citar : • Os raios solares aquecem a superfície externa de uma parede e o…

Resolução exercícios – CONDUÇÃO E 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…

• 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…

Consideremos uma parede plana situada entre dois fluidos a diferentes temperaturas. Se as temperaturas T1 e T4 dos fluidos são constantes, será estabelecido um fluxo de calor único e constante através da parede (regime permanente). Um bom exemplo desta situação é o fluxo de calor gerado pela combustão dentro de um forno, que atravessa a parede por condução e se dissipa no ar atmosférico. Utilizando a equação de Newton ( equação 4.1 ) e a equação para o fluxo de calor em uma parede…

Integrando a expressão teremos,  x 0  dX    T2 T1 x 0 kA  dT q T2 kA dX     dT T1 q Calculando a integral: x0   kA  T2  T1  q Lei de Fourier para condução unidimensional de regime permanente kA q  T 1  T 2  x INTRODUÇÃO A CONDUÇÃO DE CALOR Analisar a equação da difusão de calor considerando:  - Propriedades constantes, (Condutividade térmica);  - Regime estacionário, unidimensional;  - Ausência de geração de calor; 12 EXERCÍCIO Um…