Lista 4

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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNA 
 
Engenharia Mecânica – Transferência de Calor 
Lista de exercícios 4 – Condução em regime transiente 
 
Para ser entregue até o dia da primeira avaliação, impreterivelmente. Deverá ser 
escrito a mão. A entrega fora deste prazo reduzirá o valor do trabalho em 50%! 
 
 
1) Bolas de aço com 12mm de diâmetro passam por um processo de têmpera na seguinte 
sequência: são aquecidas até 1150K, em seguida lentamente resfriadas até 400K em um 
ambiente com ar em movimento a 325K. Estudos determinaram que o coeficiente de película 
do ar nesta situação é de 20W/m²⋅K. 
 
Supondo que as propriedades do aço sejam 
- kaço=40W/m⋅K; 
- ρaço=7800kg/m3 ; e 
- cPaço=600J/kg⋅K, 
Estime o tempo necessário para o processo de 
resfriamento da têmpera. 
 
 
2) O coeficiente de transferência de calor por convecção para o ar escoando sobre uma 
esfera deve ser determinado pela observação do comportamento dinâmico da temperatura de 
uma esfera, que é fabricada de cobre puro. A esfera possui 12,7mm de diâmetro e encontra-se 
a 66°C antes de ser inserida em uma corrente de ar que tem a temperatura de 27°C. Um 
termopar sobre a superfície externa da esfera indica 55°C após 69s da inserção da esfera na 
corrente de ar. 
Considerando as propriedades físicas do cobre puro listadas a baixo e admitindo-o como um 
sistema concentrado, determine o coeficiente solicitado. 
Cobre puro a 300K: ρCu=8933kg/m³; cPCu=385J/kg⋅K; kCu=401W/m⋅K. 
 
 
 
 
 
 
 
Respostas: 
1) t=18,68min 
2) h=35W/m²⋅K