Fênomenos de Transporte

Fundação Presidente Antônio Carlos – FUPAC
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Ubá www.ubafupac.com.br Nome: _____________________________________________________
Curso: Engenharia Civil Período: Data: Valor= 05 Disciplina: Resistência dos Materiais Etapa: Trabalho Nota : 1) Uma janela de vidro duplo (cada um com espessura de 4 mm) possui uma camada de ar de 1 cm entre os vidros. O ar externo está a -10°C com um coeficiente convectivo de transferência de calor de 175 W/m²K. A superfície da camada de vidro em contato com o ambiente interno está a 298 K. Determine a taxa de transferência de calor e a temperatura mais baixa na camada de ar.
Solução: 88 W/m², -9,4ºC;

2) Um painel de circuitos elétricos possui uma camada de 1mm de substrato, k = 0,95 W/mK, uma camada de 1,5 mm de plástico, k = 0,4 W/mK, exposta a um coeficiente convectivo externo h= 35 W/m²K do óleo de refrigeração. Se o circuito elétrico gera 1000 W/m², quão quente ele vai estar?
Solução: 58ºC;

3) Uma manta fina de aquecimento elétrico dissipa 100 W/m². Sobre sua face esquerda tem 2 cm de madeira macia, seguida de uma placa de vidro de 2 mm de espessura exposta ao ar a 60ºC com um coeficiente convectivo h = 25 W/m²K. Sobre a face direita da manta aquecedora tem uma camada de ar de 1 mm, seguida de uma chapa fina de aço de 1 mm que está exposta a um escoamento de água a 200 kPa e 100ºC com um h = 50 W/m²K. A geometria é toda plana e o regime é permanente. Determine a temperatura da manta e as taxas de fluxo de calor (W/m²) para a direita e para a esquerda da manta.
Solução: 94ºC, -63 W/m², 163 W/m²

4)Na figura a seguir é mostrado um conjunto de paredes planas compostas.
a. Calcule o fluxo de calor unidimensional, permanente;
b. Determine a temperatura em todas as interfaces.
Considere dado: Área(b) = Área(c) , ka= 175 [W/mºC], kb= 40 [W/mºC], kc= 50 [W/m°C], kd= 80 [W/m°].
Solução: (a)