Aula 3 Relacao com a Termodinamica

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Prof. Msc. Fernando Parra dos Anjos Lima
engfernandoparra@gmail.com
Fenômenos dos 
Transportes II
AULA 03 – RELAÇÃO COM A TERMODINÂMICA
ENGENHARIA CIVIL
Mecanismos Combinados
Mecanismos Combinados
Relação com a Termodinâmica
Conservação da Energia
Conservação da Energia
Conservação da Energia
Conservação da Energia
Balanço de Energia em uma Superfície
Balanço de Energia em uma Superfície
Balanço de Energia em uma Superfície
Exercícios Propostos
 Exemplo: Humanos são capazes de controlar suas taxas de
produção de calor e perda de calor para manter
aproximadamente constante sua temperatura corporal em
Tc=37ºC. Este processo é chamado de termorregulação. Com a
perspectiva de calcular a transferência de calor entre o corpo
humano e sua vizinhança, focamos em uma camada de pele e
gordura, com superfície externa exposta ao ambiente e sua
superfície interna a uma temperatura de Ti=35ºC.
Considerando uma pessoa com uma camada de pele/gordura
de L = 3mm e com uma condutividade térmica efetiva de K =
0,3 w/mºC. A pessoa tem uma área superficial de 1,8 m2 e esta
vestindo roupa de banho. A emissividade da pele é de 0,95.
Exercícios Propostos
1. Estando a pessoa no ar em repouso a 16°C, qual é a
taxa de perda de calor para o ambiente? A
transferência de calor por convecção para o ar é
caracterizada por um coeficiente de convecção
natural de h = 2W/m2ºC.
2. Estando a pessoa imersa em água a 23ºC, qual a taxa
de calor perdido? A transferência de calor para a
água é caracterizada por convecção, com coeficiente
de convecção h = 200W/m2ºC.
Exercícios Propostos
Exercício 1: A superfície interna e externa de uma
janela de vidro de 2x2 m e 3 cm de espessura no
inverno apresentam temperaturas de 10°C a 3°C,
respectivamente. Se a condutividade térmica do vidro
é k=0,78 W/mºC, determine:
A) a perda de calor através do vidro.
B) A perda de calor se o vidro tivesse espessura de 5
cm?
Exercícios Propostos
Exercício 2: Uma superfície retangular de um motor
esta a uma temperatura de 104°C. Estando esta
superfície exposta ao ar ambiente a 20ºC e um
coeficiente de transferência de calor por convecção de
2 W/m2°C, caracterizando convecção na superfície
exposta determine:
A) A taxa de calor por convecção para um motor de
3x6 m.
B) A taxa de calor por convecção para um motor de
5x7 m.
Exercícios Propostos
Exercício 3: Um motor de 2m de largura, 3m de
espessura e 4 m de altura esta operando em uma sala
refrigerada a 16°C. Sabendo que o motor esta a uma
temperatura interna de 83°C, e é construído de uma
material com emissividade igual a 0,7. Considere a
troca de calor por radiação entre o motor e a sala.
Determine:
A) A taxa de calor perdida.
B) Se a sala estivesse refrigerada a 5°C qual seria a
perda de calor?
Prof. Msc. Fernando Parra dos Anjos Lima
engfernandoparra@gmail.com
Dúvidas
Obrigado !!
Prof. Msc. Fernando Parra dos Anjos Lima
Engenheiro da Computação – UniSalesiano, Araçatuba
Mestre em Engenharia Elétrica – UNESP, Ilha Solteira
Mestre em Engenharia Mecânica –UNESP, Ilha Solteira
Estágio de Doutorado Sanduíche – INESC TEC – Porto, Portugal 
Doutorando em Engenharia Elétrica – UNESP, Ilha Solteira