Enunciados TC 2006 1 cond

Enunciados de Problemas Transmissão de Calor

Setembro 2006

Enunciados de problemas de condução do livro: ‘Fundamentals of Heat and Mass
Transfer’, F.P. Incropera e D.P. DeWitt, Ed. Wiley (numeros de acordo com a 5ª Edição).
Figuras copiadas de tradução Brasileira da 3ª Edição de Horácio Macedo (Ed. Guanabara)
Introdução
Exemplo 1.1 – Uma parede de um forno industrial é constituída por blocos de tijolo com uma espessura de 0,15m e com uma condutibilidade de 1,7 W/mK. Medições em regime estacionário mostraram que a temperatura na superfície interior e exterior são respectivamente 1400 e 1150 K. Qual a taxa de transferência de calor através da parede com 0,5m de altura e 1,2m de largura?
Exemplo 1.2 – Um tubo com vapor de água no interior não isolado atravessa uma sala onde o ar e as paredes se encontram ambas a 25ºC. O diâmetro exterior do tubo é de
70mm e a sua superfície encontra-se à temperatura de 200ºC e tem uma emissividade de
0,8. Calcule o poder emissivo da superfície e a irradiação que incide na superfície. Se o coeficiente de convecção exterior for de 15 W/m2K, qual é a taxa de transferência de calor por unidade de comprimento do tubo?
Exemplo 1.3 – Um cabo cilindro de diâmetro D e resistência eléctrica por unidade de comprimento R’e (Ω/m) encontra-se inicialmente em equilíbrio térmico com o ar ambiente e as superfícies que o envolvem. Esta situação de equilíbrio é perturbada quando se passa uma corrente eléctrica de intensidade I (Amp.). Desenvolva uma equação que permita calcular a variação da temperatura do cabo ao longo do tempo.
1.62 - Uma resistência eléctrica permite gerar um fluxo de calor qo" na superfície exterior da parede de uma conduta onde circula ar a uma temperatura de 30oC sendo o coeficiente de convecção de 100W/m2K, conforme esquematizado na figura. A espessura da conduta é de 10mm, a condutibilidade da parede é de 20W/mK e encontra-se isolada no exterior.
a) Calcule o fluxo de calor qo" necessário para que a temperatura no interior da