Lista 3 Transf de Calor

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FÍSICA 3 – TRANSFERÊNCIA DE CALOR
Prof José Francisco
01) A parede da fornalha de uma caldeira é construída de tijolos refratários com 0,20m de espessura e condutividade térmica de 1,3 W/m.K. A temperatura da parede interna é de 1127oC e a temperatura da parede externa é de 827oC. Determinar a taxa de calor perdido através de uma parede com 1,8m por 2,0 m.
	 
02) A parede de um forno é composta por uma camada de tijolo com 8 cm de espessura e uma camada de material isolante com espessura de 5 cm de espessura na superfície externa desta parede. O tijolo possui um k = 1,00 W/(m.K) e o material isolante k = 0,010 W/(m.K). a temperatura da superfície interna do forno (lado com tijolo) é 250 0C e a da superfície externa é 20 0C.
Qual é a temperatura na superfície de junção entre o tijolo e o material isolante?
Qual é a taxa de transferência de calor por metro quadrado através da parede?
03) Uma janela de vidro de 80 cm x 40 cm x 3 mm na realidade tem camadas de ar estagnado nas suas duas superfícies. Se não tivesse, quanto calor fluiria para fora da casa, por hora, em um dia em que a temperatura externa fosse de 0°C e a interna de 18°C? (Para o vidro, k = 0,20 cal/s . m . oC. Observe as unidades de k.)
 
04) Quantos gramas de água a 100 °C seriam evaporados por hora por cm2 pelo calor transmitido por uma placa de aço de 0,2 cm de espessura, se a diferença de temperatura entre as faces da placa é de 100°C (para o aço, k = 0,11 cal/s· cm· °C.) 
	 
05) Uma certa vidraça consiste em duas lâminas de vidro de 80 cm x 80 cm x 0,30 cm cada uma, separadas por uma camada de ar de 0,30 cm de espessura. A temperatura interna é de 20°C e a externa de 0 ºC. Quanto calor atravessa a janela por segundo? 
 (k=2 x 10-3 cal/s . cm . °C para o vidro, e cerca de 2 X 10-4 cal/s . cm . °C para o ar.) 
06) O filamento de uma lâmpada incandescente tem uma área de 50 mm2, e opera a uma temperatura de 2127°C. Suponha que toda a energia fornecida ao bulbo é irradiada do filamento. Se este atua como um corpo negro, qual é a potência fornecida ao bulbo?
07) Uma tubulação de vapor d’água sem isolamento térmico atravessa uma sala cujas paredes encontram-se a 25oC. O diâmetro externo do tubo é de 0,07m, o comprimento de 3m, sua temperatura é de 200oC e sua emissividade igual a 0,8. Considerando a troca por radiação entre o tubo e a sala semelhante a aquela entre uma superfície pequena e um envoltório muito maior, determinar a taxa de calor perdida por radiação pela superfície do tubo.