ListadeexerciciosdeFTII

Lista de Exercícios de Fenômeno de Transporte II
Exemplo 2.1) Considere a transferência de calor em estado estacionário entre duas superfícies grandes mantidas a temperatura constantes de 300 e 200 K e que estão separadas por uma distância de 1 cm. Assumindo que as superfícies são negras e que os efeitos de convecção natural são desprezíveis, determine a taxa de transferência de calor entre as duas placas, por unidade de área, assumindo que o espaço entre as placa é: a) preenchido com ar atmosférico; b) evacuado; c) preenchido com uretana (isolante térmico); d) preenchido com um material superisolante cuja condutividade térmica é 0,00002 W/m.K.
Exemplo 2.2) Uma barra condutora muito longa, de diâmetro D, tem uma resistência elétrica por unidade de comprimento da barra R’e e está inicialmente em equilíbrio com a temperatura ambiente. Quando uma corrente elétrica I passa a percorrer a barra, inicia-se um processo de troca térmica convectiva entre a barra e o meio que a circunda, que está a T, e ainda um processo de troca radiativa com as vizinhanças. Encontre a equação que fornece a variação de temperatura na barra com o tempo.
Exemplo 2.3) Uma superfície, cuja temperatura é mantida a 400 C, está separada de uma corrente de ar por uma camada de isolamento térmico de 25 mm de espessura e condutividade térmica
0,1 W/m.K. Se a temperatura do ar for 35 C e se o coeficiente convectivo for 500 W/m2.K, determine a temperatura da superfície externa considerando:
a) desprezível as trocas por radiação térmica;
b) que a troca convectiva ocorre simultaneamente a uma transferência radiativa com as vizinhanças que está a 35 C (assuma a emissividade da superfície igual a 0,8).
Compare criticamente os resultados. (Resp.: Ts= 37,89 ºC ; Ts= 37,86 ºC)
Exemplo 2.4) (Questão de Prova) - A figura abaixo mostra a variação de temperatura com a posição no interior de uma parede num certo instante de tempo t durante um processo transiente. Verifique

se a parede está sendo resfriada ou