2 Lista Equação da condução de calor

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DOS ALIMENTOS
Transferência de Calor e Massa
2ª Lista de Exercícios 
 Equação da Difusão Térmica
Professora: Bruna de Souza Nascimento
Encontre os perfis de temperatura para os seguintes casos:
Parede plana sem geração de calor e com temperatura conhecida em ambas as faces
Parede plana com geração de calor e com temperatura conhecida em ambas as faces
Cilindro oco sem geração de calor e com temperatura conhecida em ambas as superfícies (interna e externa)
Cilindro sólido com geração de calor e com temperatura conhecida na superfície externa
Por um fio de aço inoxidável (k = 19 W/m.°C) de 3 mm de diâmetro passa uma corrente elétrica de 200A. A resistência elétrica do fio é 0,099Ω e seu comprimento é igual a 1m. O fio está imerso num fluido de 110°C e o coeficiente de transferência de calor por convecção é de 4 kW/m2.°C. Calcule a temperatura no centro do fio. Considere que toda a potência do fio é dissipada no fluido por convecção. Dado: P = I2R, em que P é a potência gerada no fio, I, a corrente e R a resistência do fio. Resposta: 232°C
Uma parede plana de espessura de 7,5 cm gera calor internamente na razão de 0,35 MW/m3. Um dos lados da parede é isolado e o outro está exposto a um ambiente cuja temperatura é de 93°C. O coeficiente de transferência de calor por convecção entre a parede e o ambiente é 570 W/m2.°C. A condutividade térmica da parede é de 21 W/m.°C. Calcule a máxima temperatura da parede. Resposta: 186°C
Uma casca esférica com raios interno e externo ri e re, respectivamente, contém componentes que dissipam calor de modo que em um dado instante de tempo a distribuição de temperaturas na casca é representada por uma expressão na forma: .
 Essas condições correspondem a um regime estacionário ou transiente? Como o fluxo térmico e a taxa de transferência de calor variam em função do raio?