Lista Exercicios Fetrans

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LISTA DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR 
1) Um equipamento condicionador de ar deve manter uma sala, de 15 m de 
comprimento, 6 m de largura e 3 m de altura a 22 ºC. As paredes da sala, de 25 cm de 
espessura, são feitas de tijolos com condutividade térmica de 0,14 Kcal/h.m.ºC e a 
área das janelas são consideradas desprezíveis. A face externa das paredes pode 
estar até a 40 ºC em um dia de verão. Desprezando a troca de calor pelo piso e teto, 
que estão bem isolados, pede-se o calor a ser extraído da sala pelo condicionador ( 
em HP). Dado: 1HP = 641,2 Kcal/h. Resp. (2HP) 
 
2) Uma parede de um forno é constituída de duas camadas: 0,20 m de tijolo 
refratário (k = 1,2 kcal/h.m.ºC) e 0,13 m de tijolo isolante (k = 0,15 kcal/h.m.ºC). A 
temperatura da superfície interna do refratário é 1675 ºC e a temperatura da superfície 
externa do isolante é 145 ºC. Desprezando a resistência térmica das juntas de 
argamassa, calcule : a) o calor perdido por unidade de tempo e por m2 de parede; b) a 
temperatura da interface refratário/isolante. 
 
3) Um forno retangular de uma fábrica de cerâmica está isolado com duas 
camadas, sendo a primeira, que está em contato com a carga do forno, de refratário 
especial (k= 0,6 kcal/h.m.ºC ) e a outra de um bom isolante ( k= 0,09 kcal/h.m.ºC ). 
Sabe-se que a temperatura da face interna do forno é 900 ºC e que a temperatura do 
ar ambiente é 20 ºC ( h = 20 kcal/hm ºC). O fluxo de calor através da parede do forno, 
de 40 cm de espessura, é igual a 800 kcal/h por m2. Pede-se: a) A espessura de cada 
camada que forma a parede do forno; b) A temperatura da interface das camadas; c) 
Se for especificada uma temperatura máxima de 30 ºC na parede externa do forno, 
qual a nova espessura isolante necessária? (Respostas: 0,359 m e 0,0405 m ; 420 
ºC ; 0,337 m) 
 
4) Uma parede de um forno é constituída de duas camadas: 0,20 m de tijolo 
refratário (k =1,2 kcal/h.m.ºC) e 0,13 m de tijolo isolante (0,15 kcal/h.m.ºC). A 
temperatura dos gases dentro do forno é 1700 ºC e o coeficiente de transferência 
convectiva na parede interna é 58 kcal/h.m2.ºC. A temperatura ambiente é 27 ºC e o 
coeficiente de película na parede externa é 12,5 kcal/h m2 ºC. Calcular : a) o fluxo de 
calor por m2 de parede; b) a temperatura nas superfícies interna e externa da parede. 
(Respostas : 1480,6 Kcal/h ; 145 ºC ) 
 
5) Em uma instalação industrial, ar quente a 300 °C flui sobre uma placa fina 
metálica plana, com velocidade de 36 km/h. Como a placa contém alguns sensores, a 
mesma deve ser mantida a uma temperatura de 27 °C. Para isto, utiliza-se um sistema 
de refrigeração composto por tubos sob a placa, por onde circula água de refrigeração. 
Considerando que a placa é quadrada, com 1,5 m de lado, determine o fluxo ser 
extraído pelo sistema de refrigeração para manter a placa na temperatura de 27 °C. 
Dados: h = 9,24 W/m2K. Resp (5675,67 W/m2) 
 
6) Uma tubulação conduz uma substância aquecida a 180ºC. Sabe-se que o 
diâmetro externo da tubulação é de 50 cm e que a tubulação possui 12 m. A superfície 
externa está em contato com o ar na temperatura de 25ºC. A condutividade térmica do 
material de tubulação é de 0,11 W/m.ºC e o fluxo de calor perdido é de 1500 W. 
Determine o raio interno da tubulação.