Exercícios Unidade 01 Grupo 03 1

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Grupo 03 
 
 
 
Exercícios Propostos 
 
 
 
 
 
Fenômenos de Transporte II 
 
 
 
Conceitos e Definições 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. Discutir o significado da propriedade “Condutividade Térmica” e apresentar em ordem decrescente a 
condutividade térmica 05 materiais isolantes e condutores diferentes. 
 
 
A condutividade Térmica atribui ao material a habilidade de conduzir calor "energia térmica". 
Materiais de alta condutividade tem a facilidade de conduzir o calor de forma mais rápida que os 
materiais de baixa condutividade térmica. Materiais de alta condutividade são utilizados como 
dissipadores de calor, já os de baixa como isolantes térmicos. 
A condutividade é uma característica especifica de cada material, e depende fortemente da 
temperatura e as purezas dos materiais "especialmente na condição de baixa temperatura". Em geral, 
com o aumento da temperatura os materiais se tornam mais condutores de calor. 
 
Materiais condutividade térmica (w/m°C) 
 
Condutor Isolantes 
Prata 426 Vidro 0,72 - 0,86 
Cobre 398 Tijolo 0,4 - 0,8 
Alumínio 237 Fibra de Vidro 0,046 
Tungstênio 178 Espuma de poliestireno 0,033 
Ferro 80,3 Ar 0,026 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. Um tubo que transporta vapor passa por um ambiente cuja temperatura média é de 24°c. O diâmetro 
externo do tubo é 70mm e a temperatura de sua superfície alcança 200°c. Se a emissividade da 
superfície externa do tubo é ε = 0,8, determine a transferência de calor por radiação do tubo para o 
ambiente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dados: �� = 200°� / 473,15 k 
 �∞ = 24°� / 297,15 k 
 � = 0,8 
 � = 70�� / 0,07m Área= 0,22m² 
 � = 5,67 ∗ 10�� �/�²�� 
 
 
��� !�çã$ = �% ∗ &% ∗ � ∗ '�%� − �)�* 
 
��� !�çã$+,,�∗,,--∗.,/0∗1,23∗'�04,1.5�-60,1.5* 
��� !�çã$+�--,44 7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TS = 200
oC
D = 70mm
L
 
 
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3. Gases quentes de produtos de combustão de uma churrasqueira é construída com tijolo de 15cm de 
espessura. O tijolo possui uma condutividade térmica de 1,2w/mºc. Em condições funcionamento em 
regime estacionário a temperatura da superfície interna da parede da churrasqueira encontra-se a 
250ºc. A transferência de calor por convecção natural entre a parede externa da chaminé e o ambiente 
externo é de 20w/m2ºc. Determine a temperatura na parede externa da chaminé sabendo-se que a 
temperatura do ambiente externo encontra-se a 30ºc. 
 
 
 
 
Dados: 8 = 1,2 � �°�⁄ 
 ℎ = 20 � �²°�⁄ 
 �!;<. = 250°� 
 ��>?. = 30°� 
 �A�� . = ? 
 C = 15D� /0,15� 
 
Condução = convecção 
 
� ∗ &
C
∗ E�!;< − �A�� F = ℎ ∗ & ∗ E�A�� . − ��>?F 
 
 
�
C
∗ E�!;< − �A�� F = ℎ ∗ '�A�� . − ��>?* 
 
 
1,2
0,15
∗ E250 − �A�� F = 20 ∗ E�A�� . − 30 F 
 
2000 − 8�A�� = 20�A�� − 600 
 
2600 = 28�A�� 
 
�A�� = 92,86 °� 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. (Petrobrás - 2006) - No interior de um forno industrial encontram-se duas peças que trocam calor 
por radiação entre si. A taxa de transferência de calor entre esses dois corpos pode ser determinada 
com precisão pela temperatura e pela: 
 
 (A) condutividade térmica dos dois corpos. 
(B) condutividade térmica e pela espessura dos dois corpos. 
X (C) emissividade, pelo fator de forma, pela constante de Boltzmann e pela área dos dois 
corpos. 
(D) emissividade e pela área dos dois corpos. 
(E) emissividade e pela condutividade térmica dos dois corpos 
 
 
Dependerá das características de cada corpo, isto é, de sua temperatura superficial, de sua área 
superficial (geometria do corpo), e da emissividade de sua superfície. 
 
 
Letra C