3 Lista Analogia Reistência elëtrica e Térmica Cópia

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DOS ALIMENTOS
Transferência de Calor e Massa
3ª Lista de Exercícios 
 Analogia entre Resistência Térmica e Elétrica
Professora: Bruna de Souza Nascimento
- Exercícios Livro – Incropera, Sétima Edição, 2014
	Capítulo 03
	3.3
	3.4
	3.6
	3.7
	3.9
	3.13
	3.31
	
	3.48
	3.50
	3.55
	3.60
	3.67
	3.70
	
- Gabarito
3.3 a) Ti = 7,7°C e Te = 4,9°C b) não precisa fazer
3.4 a) 1270 w/m2 b) não precisa fazer
3.6 a) Esquema abaixo b) 2833,3 W/m2 c) e d) não precisa fazer
3.7 14,1 W/m2
3.9 a) 996 W/m2.K e 0,4% de erro b) 14,5 W/m2.K c) e d) não precisa fazer
3.13 a) b) 4,21KW c) aumento de 0,6% na taxa d) a fibra de vidro por ser responsável por 90% do RT
3.31 590W
3.48 2377 W/m
3.50 a) 12,6 W/m b) 7,7 W/m
3.55 a) b) 239°C
3.60 5mm
3.67 k = 0,062W/m.K
3.70 a) 489W b) 120°C
Exercícios Extras
Um tanque de formato cúbico é utilizado para armazenar um produto químico a 210°C, com coeficiente de transferência de calor de 80 W/m2.°C. A parede do tanque é constituída de uma camada interna à base de carbono (k = 22 W/m.K) de 40 mm de espessura, uma camada intermediária de refratário (k = 0,212 W/m.K) e um invólucro de aço (k = 60W/m.K) com 10 mm de espessura. Por motivo de segurança dos trabalhadores, a temperatura da superfície externa do aço não deve ser maior que 60°C. Considerando que a temperatura ambiente é de 30°C, com coeficiente de transferência de calor de 20W/m2.K., determine:
a espessura mínima do refratário para atender as condições de segurança; 
a temperatura da superfície externa do aço se a camada de refratário for substituída por um isolante (k =0,0289 W/m.K) de mesma espessura. 
Um tanque de aço (k = 40 Kcal/h.m.°C), de formato esférico e raio interno de 0,5 m e espessura de 5 mm, é isolado com 1 ½” de lã de rocha (k = 0,04 Kcal/h.m.°C). A temperatura da face interna do tanque é de 220°C e da face externa do isolante é 30°C. Após alguns anos de uso de utilização, a lã de rocha foi substituída por outro isolante, também de 1 ½” de espessura, tendo sido notado então um aumento de 10% no calor perdido para ambiente (mantiveram-se as demais condições). Determinar:
A taxa de calor do tanque isolado com a lã de rocha; Resposta: 687,41 Kcal/h
O coeficiente de condutividade térmica do novo isolante; Resposta: 0,044 kcal/h.m.°C
Qual deveria ser a espessura do novo isolante para que se tenha o mesmo fluxo de calor que tinha com a lã de rocha. Resposta: 1,66”