Exercicios

1ª. Lista de Exercícios – Transferência de calor
1. A parede de um forno industrial é construída de um tijolo de 0,15 m de espessura, com condutividade térmica de 1,7 W/m.K. As temperaturas nas faces interna e externa da parede são, respectivamente, 1400 e 1150 K. Qual é a perda de calor através de uma parede de 0,5 m por 3 m?
2. Deseja-se que o fluxo de calor através de um bloco de amianto (k = 0,74 W/m.K) seja de
5000 W/m², para uma diferença de temperatura de 200 °C entre as faces do bloco. Qual deve ser a espessura do bloco?
3. Através de uma placa de aço carbono (k = 60,5 W/m.K) de 50 por 75 cm, com 2 cm de espessura, existe uma taxa de transferência de calor da ordem de 2500 W. A temperatura de uma face da placa é 250 °C. Calcule a temperatura da outra face da placa.
4. Calcular a resistência térmica de condução de uma parede de alvenaria, de 2,5 por 3,0 m, cuja espessura é de 30 cm? A condutividade térmica da alvenaria é de 1,0 W/m.K.
5. Qual a taxa de transferência de calor na parede do exemplo anterior, se a parede for submetida a uma diferença de temperatura de 30 °C entre suas faces?
6. A parede externa de uma casa é composta por uma camada de 20 cm de espessura de tijolo comum e uma camada de 5 cm de gesso. Qual a taxa de transferência de calor por unidade de área, se a face externa da parede se encontra a 35 °C e a face interna a 20 °C? Dados: ktijolo =
0,69 W/m.K e kgesso = 0,48 W/m.K
7. No problema anterior, qual a espessura de isolamento de lã de rocha (k = 0,065 W/m.K) que deve ser adicionada à parede, para se reduzir a transferência de calor em 80%?
8. Um recinto é dotado de uma janela envidraçada, medindo 3,0m de comprimento e 1,5m de altura; a espessura do vidro é de 5,0mm. Nas faces interior e exterior as temperaturas do vidro são de +20°C e -5°C respectivamente. Qual o calor conduzido através do vidro em uma hora? 9. Através de 1,0 m² de seção transversal de uma placa de material isolante de 2,5 cm de espessura, com