EXERC CIO AVALIATIVO 6

EXERCÍCIO AVALIATIVO

(11/05/2015)

Instrução:
- Em duplas;
- Com consulta;
- valor: 2,5 pts.
CONVECÇÃO
Exemplos:
• Exercício 4.2. 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 temperatura nas superfícies interna e externa da parede.

a) Considerando uma área unitária da parede (A=A1=A2=1 m2), temos :

b) O fluxo de calor também pode ser calculado através de cada resistência individual. Na película interna, obtemos:

Analogamente na película externa, obtemos:

• Exercício 4.3. A parede de um edifício tem 30,5 cm de espessura e foi construída com um material de k = 1,31 W/m.K. Em dia de inverno as seguintes temperaturas foram medidas: temperatura do ar interior = 21,1 oC; temperatura do ar exterior = -9,4 oC; temperatura da face interna da parede = 13,3 oC; temperatura da face externa da parede = -6,9 oC. Calcular os coeficientes de película interno e externo à parede.

O fluxo de calor pode ser obtido considerando a condução através da parede:

Considerando agora a convecção na película externa:

Agora, na película externa:

• Exercício 4.4. Um forno de formato cúbico, com altura de 6 ft, está isolado com 4" de um material isolante de condutividade térmica 1,0 Btu/h.ft.oF. Nele são inseridos 1000 Ib/h de uma liga que se funde a 1200oF (admite-se que a liga já entre a 1200 oC). O coeficiente de convecção do ar externo é 3BTU/h.ft2.oF e a temperatura do ar externo de 77oF. Desprezandose a resistência térmica da parede do forno e conhecendo-se o calor latente de fusão da liga de
300 BTU/lb, calcular :
a) o fluxo de calor transferido pelas paredes