Calometria

Transferência de
Calor
Condução em superfícies estendidas Prof. Dr. Gabriel L. Tacchi
Nascimento

Exercício 1
No interior de uma fábrica está instalado um tubo, aço “plain carbon”, de 25mm de diâmetro exterior e 2mm de espessura. No interior do tubo circula óleo térmico à temperatura de 200ºC e a temperatura do ar ambiente é de 30ºC, sendo os respectivos coeficientes de transmissão de calor por convecção, hi = 1600W/m².ºC e he =
10W/m².ºC. k (aço 400K) = 56,7 W/m K;

a) Calcule as perdas de calor por unidade de tempo e de comprimento do tubo, assim como a temperatura da superfície exterior do tubo.
b) Para se evitar acidentes pessoais por queimaduras decidiu-se isolar o tubo com lã mineral de modo a que a temperatura exterior do conjunto não exceda 55ºC. Admitindo que o coeficiente he tem o mesmo valor que anteriormente, determine a espessura de isolamento necessária. k(lã mineral 365K) = 0,079 W/m K
c) Qual a redução (%) das perdas de calor após a aplicação do isolamento. Transferência de Calor em
Superfícies Estendidas
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Aplicação principal:
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Aumentar a taxa de transferência de calor entre um sólido e um fluido adjacente através do aumento da área da superfície onde ocorre a convecção.

Exemplos de aplicação
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Cabeçotes de motocicletas
Condensadores e evaporadores
Radiador de carro
Dissipador de calor de processador de computador
Sistema de refrigeração

Transferência de Calor em
Superfícies Estendidas
Uso de aletas para melhorar a transferência de calor em uma parede plana

(a) Superfície sem aletas

(b) Superfície aletada

Transferência de Calor em
Superfícies Estendidas

(a) Aleta plana com seção transversal uniforme
(b) Aleta plana com seção transversal não-uniforme
(c) Aleta anular
(d) Aleta piniforme

Transferência de Calor em
Superfícies Estendidas

Transferência de Calor em
Superfícies Estendidas

Transferência de Calor em
Superfícies Estendidas