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Prova – Fenômenos de transporte II 1. Um forno industrial possui a parede constituída de duas camadas: 0,3 m de tijolo refratário (k=1,32 Mkcal/h m oC) e 0,15 m de tijolo isolante (k=0,8 kcal/h m oC). A temperatura dentro do forno é de 1380 oC e o coeficiente de transmissão de calor na parede interna é 42 kcal/h m2 oC. A temperatura ambiente é 31 oC e o coeficiente de transmissão de calor na parede externa é 20 kcal/h m2 oC. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa estime: a) O calor perdido por m2 de parede. b) A temperatura na superfície interna. c) A temperatura na superfície externa. 2. Na figura abaixo é mostrada um conjunto de paredes planas composta. a. Calcule o fluxo de calor unidimensional, permanente. b. Determine a temperatura em todas a s interfaces. Considere: ÁREA B = ÁREA C e kA = 118 W/(m. ºC), kB = 32 W/(m. ºC), kC = 52 W/(m. ºC), kD = 65 W/(m. ºC) e kE = 58 W/(m. ºC). T1= temperatura da parede interna = 340 oC; T4=temperatura da parede externa = -12 oC. Espessuras: A = 2,5 cm B e C = 7,0 cm D e E = 4,5 cm 3. Um reservatório em formato esférico de metal com parede delgada (resistência condutiva desprezível) e um pequeno orifício na parte superior para alívio de pressão armazena nitrogênio líquido a 58 K. O tanque possui diâmetro externo de 0,54 m e é coberto por uma camada de isolamento térmico refletivo, composto de pó de sílica com vácuo nos interstícios. O isolamento possui espessura de 42 mm, e sua superfície externa está exposta ao ar ambiente a 338 K. O coeficiente de transferência de calor por convecção nesta superfície vale 18 W/(m2 ⋅K). O calor latente de vaporização do nitrogênio líquido é 200 kJ/kg (hlv) . Dados: Kpó de sílica=0,0017W/(m. K) Q=m.hlv (a) Qual a taxa de transferência de calor par ao nitrogênio líquido? (b) Qual a taxa de perda de líquido por evaporação? 4. Uma tubulação com diâmetro interno igual a 230 e diâmetro externo igual a 250 mm de aço (k=65W/(m.oC). Sabendo-se que as temperaturas na face interna da tubulação e na face externa do isolamento são, respectivamente, 340oC e 25oC, determine a quantidade de calor dissipado por metro de tubulação.
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