Trancal

UNIVERSIDADE SANTA ÚRSULA
DISCIPLINA: TRANSFERÊNCIA DE CALOR

1. Uma parede de fornalha deve ser construída com tijolos de dimensões padrão,
23 x 11,5 x 7,5 cm. Dois tipos de materiais são disponíveis: um tem temperatura máxima de utilização de 1000 °C e K=1,5 W/m°C e o outro tem temperatura máxima de utilização de 850 °C e K=0,75 W/m°C. Ambos os tijolos custam o mesmo e podem ser assentados de qualquer maneira, mas deseja-se projetar a parede mais econômica para uma fornalha com temperatura de 1000°C do lado quente e 200°C no lado frio. Se a quantidade máxima admissível de transmissão de calor for 815 W/m², determine os arranjos mais econômicos para os tijolos disponíveis. 2. Uma parede de 0,3m de espessura é feita de um material que tem K=0,75
W/mK. O calor transmitido por condução através da parede deve ser reduzido colocando-se sobre o lado uma camada de material isolante com K=0,3 W/mK.
Admitindo que as temperaturas da superfície da parede composta deva ser
1150°C e 40°C, calcule a espessura de material isolante que garanta um fluxo de calor de 1600W (q= 1600W).

3. Um resistor está dentro de um cilindro de 30mm de diâmetro. Quando água, à temperatura de 25°C e velocidade de 2m/s, escoa transversalmente ao cilindro é necessária uma potência de 2800 W/m para manter a superfície do cilindro na temperatura uniforme de 90°C. Quando ar também a 25°C, porém com velocidade de 10m/s escoa nas mesmas circunstâncias, a potência por unidade de comprimento necessária para manter a mesma temperatura superficial é
400W/m. Calcular e comparar os coeficientes convectivos dos escoamentos da água e do ar.
4. Uma caixa de transmissão mede 0,3 metros de aresta que recebe uma potência de 150HP do motor. Se a eficiência da transmissão é 0,93, a temperatura da corrente de ar ao redor da caixa é 30°C e hc= 200 W/m²K, qual a temperatura da superfície da caixa de transmissão.
5. Um compartimento de um “freezer” é coberto por uma fina espessura de gelo