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Exercícios Propostos – FENÔMENOS DE TRANSPORTE II – 2ºSEM2012 [2ª parte – até PAF] Nomenclatura: SV – Profa. Silvia Velázquez ; EA – Prof. Edvaldo Angelo ; GA – Prof. Gabriel Angelo

AULA VII – AULA DE EXERCÍCIOS
1) EA/GA. Um ringue de patinação está localizado em um edifício onde o ar está a temperatura de Tar = 20 ºC e as paredes estão a T paredes = 25 ºC. O coeficiente de transferência de calor por convecção entre o gelo e o ar circundante é de 10 W/m 2.K. A emissividade do gelo é de 0,95. O calor latente de fusão do gelo é 333,7 kJ/kg e sua densidade é 920 kg/m 3. (a) Calcular a carga do sistema de refrigeração necessária para manter o gelo a temperatura superficial T S = 0 ºC em um ringue de patinação de 12 m por 40 m. (b) Quanto tempo levaria para derreter 3 mm de gelo da superfície do ringue, caso não seja fornecido resfriamento para a superfície (admita que não se altere a condição de transferência de calor durante o derretimento). Considere a base e as laterais do ringue de patinação perfeitamente isoladas. Obs. A carga térmica solicitada é a própria taxa de transferência de calor.

Respostas: a) 156283,43 W; b) 2828,74 segundos. 2) EA/GA/SV. Chips quadrados de Lado L = 15 mm e espessura 2 mm são montados em um substrato isolante que se localiza em uma câmara cujas paredes e o ar interior são mantidos à temperatura de Tviz = TAR = 25 ºC. Os chips têm uma emissividade de 0,6 e temperatura superficial máxima de trabalho permitida de 85 ºC. Se calor é descartado pelo chip por radiação e convecção natural, determine: a) a taxa de transferência de calor total trocada por cada chip. b) a taxa de geração de energia operacional máxima por volume unitário em cada chip. O coeficiente de troca de calor por convecção natural pode ser determinado pela seguinte expressão empírica: 1/ 4 h  C  TSUPERFICIE  TAR  , onde C  4, 2 W /  m2 K 5/ 4  Admita: I) Regime permanente e II) Perdas de calor pela lateral e fundo dos chips desprezíveis.

Respostas: a) 0,223 W; b)