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Q1- Um tubo condutor de vapor de diâmetro interno 160 mm e externo 170 mm é coberto com duas camadas de isolante térmico. A espessura da primeira camada é 30 mm e a da segunda camada é 50 mm. As condutividades térmicas R1, R2, R3 do tubo e das camadas isolantes são 50, 0,15 e 0,08 kcal/h.m.oC, respectivamente. A temperatura da superfície interna do tubo de vapor é 300oC e a da superfície externa do segundo isolante é 50oC. Calcular :

a) A taxa de calor por unidade de comprimento do tubo.

b) A temperatura nas interfaces das camadas.

Q2 - Um cilindro de comprimento L de 1 m é constituído de um material com condutividade térmica que varia com a temperatura segundo a expressão k = 0,118 + 0.0016T, com T em °C. Os raios internos e externos são respectivamente; 127 mm e 254 mm. Na condição de regime permanente a temperatura interna é 400 °C e a temperatura externa é 100 °C. Calcular a taxa de transferência de calor que através da parede do cilindro. (Resposta) - 1408.66 W

Q3 - Um reservatório esférico destinado a encerrar oxigênio líquido, tem raio interno igual a 1,5 m e é feito de vidro com espessura igual a 0,03 m (k = 0,6 kcal/h.m.oC ). O reservatório é revestido externamente por uma camada de lã de vidro de espessura igual a 0,35 m (k = 0,03 kcal/h.m.oC ). A temperatura na face interna do vidro é -180oC e na face externa do isolamento é 10oC. Calcular:

a) taxa de calor através da parede

b) temperatura na interface vidro/isolante

Q4- Duas substâncias são misturadas, reagindo entre si e liberando calor dentro de um tubo de diâmetro interno 7,62 cm e espessura igual a 0,5 cm (k= 32 kcal/h.m.°C). O comprimento do tubo é 10 m. Todo o calor gerado na reação é cedido ao ambiente, de modo que a temperatura da mistura, 180°C, permanece constante. Por motivo de segurança, será necessário isolar a tubulação, de modo que a temperatura na face externa do isolante (k = 0,06 kcal/h.m°C ) não ultrapasse 50°C. O ar externo está a 25°C, com coeficiente de