2015816 214544 Exerc cios 2 FTIII

FENÔMENOS DE TRANSPORTE III
LISTA DE EXERCÍCIOS 2
1) A parede de um forno industrial é composta com tijolos refratários ( k = 0,3 Btu/h.ft.°F ) por dentro, e tijolos isolantes por fora ( k = 0,05 Btu/h.ft.°F ). A temperatura da face interna do refratário é 1600 °F e a da face externa do isolante é 80 °F. O forno tem formato de prisma retangular ( 8,0 X 4,5 X 5,0 ft ) e a espessura total da parede é 1,3 ft. Considerando uma perda de calor de 36000 Btu/h apenas pelas paredes laterais, pede-se a espessura de cada um dos materiais que compõem a parede;

2) Uma camada de material refratário (k=1,5 kcal/h.m.°C) de 50 mm de espessura está localizada entre duas chapas de aço (k = 45 kcal/h.m.°C) 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 kcal/h.m.°C) e a espessura média da rugosidade de 0,8 mm. Considerando que as temperaturas das superfícies externas da placa de aço são 430 °C e 90 °C, respectivamente; calcule o fluxo de calor que se estabelece na parede composta.

3) Deseja-se isolar termicamente uma parede de tijolos de 15 cm de espessura, com k = 15 kcal/h m oC. A área da parede é de 8 m2. O material escolhido para o isolamento é a cortiça com 2 cm de espessura e k = 0,08 kcal/h.m.0C. As temperaturas superficiais são 150 0C e 23 0C. Calcular a taxa de transferência de calor através das paredes e a temperatura intermediária entre a parede de tijolos e de cortiça.

4) A parede de uma sala é construída com um material de k = 5 kcal/h m 0C , com 12 cm de espessura, 30 m2 de área, descontadas três janelas de 2 cm de espessura, de um material de k = 10 kcal/h m 0C e 2 m2 de área cada uma. Calcular a taxa de transferência de calor que passa pela parede e janelas.

5) Um tubo metálico de 20m de comprimento, 5 cm de diâmetro interno e 1,5 cm de espessura é feito de um material de k=65 kcal/h.m.0C. O tubo é revestido