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EXERCÍCIOS PROPOSTOS:
Exercício P.1.2.1. Em uma indústria farmacêutica, pretende-se dimensionar uma estufa. Ela terá a forma cúbica de 1 m de lado e será construída de aço (k = 40 kcal/h.m. oC), com 10 mm de espessura, isolada com lã de vidro(k= 0,08 kcal/h.m. oC) e revestida com plástico (k=0,2 kcal/h.m.oC) de 10 mm de espessura. O calor seráinteiramente gerado por resistências elétricas de 100 Ω, pelas quais passará uma corrente de 10 A(P = R . i²).Não pode ser permitida uma perda de calor superior a 10 % do calor gerado. Sabendo-se que as temperaturanas faces das paredes, interna e externa, são respectivamente 300 oC e 20 oC, pede-se :a) a resistência térmica exigida na parede da estufa;b) a espessura da lã de vidro. DADO : 1 W = 0,86 Kcal/h
Exercício P.1.2.2. Um tubo de aço ( k = 35 kcal/h.m.oC ) tem diâmetro externo de 3”, espessura de 0,2”, 150 m de comprimento e transporta amônia a -20 oC ( convecção desprezível ). Para isolamento do tubo existem duas opções : isolamento de espuma de borracha ( k = 0,13 kcal/h.m.oC ) de 3” de espessura e isolamento de isopor (k = 0,24 kcal/h.m.oC ) de 2” de espessura. Por razões de ordem técnica o máximo fluxo de calor não pode ultrapassar 7000 Kcal/h. Sabendo que a temperatura na face externa do isolamento é 40C, pede-se :a) As resistências térmicas dos isolantes;b) Calcule o fluxo de calor para cada opção e diga qual isolamento deve ser usado;c) Para o que não servir, calcule qual deveria ser a espessura mínima para atender o limite de fluxo de calor.
Exercício P.1.2.3. Um forno de 6 m de comprimento, 5m de largura e 3 m de altura tem sua parede constituída de 3 camadas. A camada interna de 0,4 m é de tijolos refratários (k=1,0 kcal/h.m.oC ). A camada intermediáriade 0,30 m tem a metade inferior de tijolos especiais ( k=0,20 kcal/h.moC) e a metade superior de tijolos comuns (k=0,40 kcal/h.m.oC). A camada externa de 0,05m é de aço ( k=30 kcal/hm oC). Sabendo-se que a superfície interna está a 1700 o C e a superfície