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FENÔMENOS DE TRANSPORTE 2

DAMEC

LISTA DE EXERCÍCIOS 4
1 - O vidro traseiro de um automóvel é desembaçado mediante um elemento calefator, pelicular, delgado e transparente, aplicado à sua face interna. O aquecimento elétrico desse elemento calefator proporciona um fluxo térmico uniforme na face interna. Qual será a potência elétrica dissipada por unidade de área do vidro, para manter a temperatura da face interna a 15 0C quando: temperatura do ar ambiente interno for 250C.
Dados: hinterno=10 W/m2K, Tar externo = –100C e hexterno= 65 W/m2K? A espessura do vidro é 4 mm.
Resp.: a) 969,46 W/m2
2 – Num certo processo de fabricação, uma película transparente é aplicada a um substrato, conforme está na figura seguinte. Para fazer a cura da ligação, na temperatura T 0, usa-se uma fonte de radiação, que proporciona um fluxo térmico q”0 (W/m2), totalmente absorvido na superfície da ligação. O substrato tem a face posterior mantida a T1 e a face livre da película exposta ao ar, na temperatura T00, com um coeficiente de transferência convectiva de calor h.

a) Mostrar o circuito térmico que representa a transferência de calor em regime permanente. Ter a certeza de nomear todos os elementos, os nós e as taxas de calor. Deixar o circuito em forma simbólica;
b) Admitir as seguintes condições: T00=200C, h=50 W/m2K e T1 = 300C. Calcular o fluxo de calor necessário q”0 para manter a superfície da ligação a T0= 600C.
Resp.: a) 2833.33 W/m2.
3 – A parede composta de um forno é constituída por três materiais, dois dos quais com a condutividade térmica conhecida, kA= 20 W/mK e KC=50 W/mK, e com a espessura conhecida, LA = 0,30 m e LC = 0,15 m.
O terceiro material, B, que está entre as camadas dos materiais A e C, tem a espessura conhecida, LB =
0,15 m, mas a condutividade térmica kB é desconhecida. Em condições de operação em regime permanente, as medições de temperatura na face externa revelam que TS,0=200C e que, na face interna,
TS,i=6000C. A temperatura do ar no forno é T