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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DOS ALIMENTOS Transferência de Calor e Massa 7ª Lista de Exercícios Transferência de calor em superfícies estendidas Professora: Bruna de Souza Nascimento Exercício Cap. 3 Incropera Sétima Edição Resposta 3.129 a) aumento de 420% b) aumento de 30% 3.130 T(25mm) = 156,5°C T(50mm) = 128,9°C T(100mm) = 107,0°C 3.131 (não precisa fazer a letra b) CASO A – q’a = 151W/m; ƞa = 0,96; ɛa = 20,1; R’ta = 0,050m.K/W; T(L) = 95,6°C CASO B – q’a = 144W/m; ƞa = 0,92; ɛa = 19,2; R’ta = 0,52m.K/W; T(L) = 96°C CASO D – q’a = 450W/m; ƞa = 0; ɛa = 60; R’ta = 0,167m.K/W; T(L) = 25°C 3.139 Kb = 17,5 W/m2.K 3.155 1315% de aumento 3.158 a) 12,8 W b) 2,91 W/m Exemplos feitos na sala de aula: Exemplo 18: Um tubo longo de 5 mm de diâmetro tem uma de suas pontas mantida a 100º C. A superfície deste cilindro, está exposta ao ar a 25º C e h=100 W/m2 .K. Determine; A distribuição de temperatura ao longo do tubo construídos em cobre puro, liga de alumínio 2024 e aço inox AISI 316. Quais são as respectivas perdas de calor nos tubos? Estime o comprimento que deve ter os tubos para que a hipótese de comprimento infinito forneça uma estimativa precisa para a perda de calor. Exemplo 19: O cilindro do pistão do motor de uma motocicleta é construído em liga de alumínio 2024-T6, tendo uma altura H = 0,15 m e um diâmetro externo D = 50 mm. Sob condições típicas de operação, a superfície externa do cilindro está a uma temperatura de 500 K e encontra-se exposta ao ar ambiente a 300 K, com um coeficiente convectivo de 50 W/(m2.K). Aletas anulares são fundidas integralmente com o cilindro para aumentar a transferência de calor para a vizinhança. Considere cinco destas aletas, com espessura t = 6 mm, comprimento L = 20 mm e igualmente espaçadas. Qual é o aumento na taxa de transferência de calor devido ao uso das aletas? Dados: k = 186 W/m.K Atividade em grupo: Considere uma aleta plana fabricada de liga de alumínio (k = 185 W/m.K) tem uma espessura na base de t = 3mm e um comprimento de 15 mm. Sua temperatura na base é de 100°C e ela está exposta a um fluido a 20ºC e h = 50W/m2.K. Para as condições citadas e largura unitária calcule a taxa de transferência de calor na aleta e a eficiência considerando que ela tem perfil retangular.
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