Cálculos de Transferência de Calor

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// Exercício 2.21
A=2*0.7 //m
L=0.1 //m
T1= 600 //K
T2=400 //K
k0=38 //W/mK
B=9.21e-4 //K^-1
//Taxa de condução de calor
Q=-((A*k0)/L)*((T2-T1)+B/2*(T2^2-T1^2))
Qk=Q/1000 //kW
// Exercício 3.3
A=0.8*1.5 //m
Lv=4e-3 //m Espessura do vidro
La=10e-3 //m Espessura do ar
Tinf1= 20 //ºC
Tinf2=-10 //ºC
ka=0.026 //W/mK 
kv=0.78 //W/mK
h1=10 //W/m^2K
h2=40 //W/m^2K
//Calculo das resistencias
Ri=1/(h1*A)
R1=Lv/(kv*A)
R2=La/(ka*A)
Ro=1/(h2*A)
//Req
Req=Ri+2*R1+R2+Ro
//Taxa de calor
Q=(Tinf1-Tinf2)/Req
//Para T1 temos Q=(Tinf1-T1)/Ri
T1=Tinf1-Ri*Q
//Para T2 temos Q=(Tinf2-T2)/Ro
T2=Tinf2+Ro*Q
//Exercicio 3.6
A=3*5 //m^2
kg=0.22 //W/mK k2=k3=k5=k6
ke=0.026 //W/mK k1
kt=0.72 //W/mK k4
h1=10 //W/m2K
h2=25 //W/m2K
T1=20 //ºC
T2=-10 //ºC
//Espessura
L1=3e-2 //m
L2=2e-2 //m
L3=16e-2 //m
L4=16e-2 //m
L5=16e-2 //m
L6=2e-2 //m
//Areas
A1=0.25 //m^2 A1=A2=A6
A3=1.5e-2 //m^2 A3=A5
A4=0.22 //m^2
//Calculo das resistencias
Ri=1/(h1*A1)
R1=L1/(ke*A1)
R2=L2/(kg*A1) //R6
R3=L3/(kg*A3) //R5
R4=L4/(kt*A4)
Ro=1/(h2*A1)
//Resistencia equivalente Req= 1/(1/R3+1/R4+1/R5)
Req=1/(2/R3+1/R4)
//Resistencia total
RT=Ri+R1+R2+Req+R2+Ro
//Taxa de calor
Q1=(T1-T2)/RT //por 0.25 m2 área
//Calor total
Q=Q1*A/0.25
/ Exercício 3.19
A=2.4*1.5 //m
Lv=3e-3 //m Espessura do vidro
La=12e-3 //m Espessura do ar
Tinf1= 21 //ºC
Tinf2=-5 //ºC
ka=0.026 //W/mK Condutividade termica do ar
kv=0.78 //W/mK Condutividade termica do vidro
h1=10 //W/m^2K Coeficiente de transferencia de calor por conveccao em 1
h2=25 //W/m^2K Coeficiente de transferencia de calor por conveccao em 2
//Calculo das resistencias
Ri=1/(h1*A) // Resistencia termica interno
R1=Lv/(kv*A) // Resistencia termica no vidro
R2=La/(ka*A) // Resistencia termica parede
Ro=1/(h2*A) // Resistencia termica externa
//Req
Req=Ri+2*R1+R2+Ro
//Taxa de calor
Q=(Tinf1-Tinf2)/Req
//Para T1 temos Q=(Tinf1-T1)/Ri
T1=Tinf1-Ri*Q
//Para T2 temos Q=(Tinf2-T2)/Ro
T2=Tinf2+Ro*Q
// Exercício 3.20
A=2.4*1.5 //m
Lv=3e-3 //m Espessura do vidro
La=12e-3 //m Espessura do ar
T1= 21 //ºC
T2=-5 //ºC
ka=0.026 //W/mK Condutividade termica do ar
kv=0.78 //W/mK Condutividade termica do vidro
h1=10 //W/m^2K Coeficiente de transferencia de calor por conveccao em 1
h2=25 //W/m^2K Coeficiente de transferencia de calor por conveccao em 2
//Supondo valores para Tviz e TS para o exercicio 3.20, temos:
//Ts=15+273 //K
//Tviz=5+273 //K
Ts=13+273//ºC
Tviz=-1.6+273//ºC
E=1 //Emissividade
sb=5.67e-8 //Constante de stefan Boltzmann
//Calculo das resistencias
Ri=1/(h1*A) // Resistencia termica interno
R1=Lv/(kv*A) // Resistencia termica no vidro
Ro=1/(h2*A) // Resistencia termica externa
Rrad=1/(hrad*A)
//Req para o exercício 3.20
Req=Ri+2*R1+Rrad+Ro
//Calculando hrad
hrad=E*sb*(Ts^2+Tviz^2)*(Ts+Tviz)
//Calculando a Taxa
Q=(T1-T2)/Req
//Calculando os valores para a temeperatura Ts1 Q=(T1-Ts1)/R1
Tp1=T1-Ri*Q
Ts1=Tp1-R1*Q
//Calculando os valores para a temperatura Tviz1 Q=(T2+Tviz1)/R1
Tp2=T2+Ro*Q
Tviz1=Tp2+R1*Q
// Exercício 3.21
A=2.4*1.5 //m
Lv=3e-3 //m Espessura do vidro
La=12e-3 //m Espessura do ar
Tinf1= 21 //ºC
Tinf2=-5 //ºC
ka=0.026 //W/mK Condutividade termica do ar
kv=0.78 //W/mK Condutividade termica do vidro
h1=10 //W/m^2K Coeficiente de transferencia de calor por conveccao em 1
h2=25 //W/m^2K Coeficiente de transferencia de calor por conveccao em 2
//Calculo das resistencias
Ri=1/(h1*A) // Resistencia termica interno
R1=Lv/(kv*A) // Resistencia termica no vidro
R2=La/(ka*A) // Resistencia termica parede
Ro=1/(h2*A) // Resistencia termica externa
//Req
Req=Ri+2*R1+R2+Ro
//Taxa de calor
Q=(Tinf1-Tinf2)/Req
//Para T1 temos Q=(Tinf1-T1)/Ri
T1=Tinf1-Ri*Q
//Para T2 temos Q=(Tinf2-T2)/Ro
T2=Tinf2+Ro*Q