LISTA DE EXERCÍCIOS FERNOTRAN

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2ª LISTA DE EXERCÍCIOS – Fenômenos de Transferência 2 
Prof.a Fernanda Batista de Souza 
 
1) Considere que a placa da base de um ferro e passar de 1200 W tenha espessura L= 
0,5 cm, com área da base A= 300 cm
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 e condutividade térmica k= 15 W/m°C. A 
superfície interna da placa é submetida a um fluxo de calor uniforme, gerado pela 
resistência interna, enquanto a superfície externa perde calor para o meio (temperatura 
20°C) por convecção, como mostrado na figura. Assumindo que o coeficiente de 
transferência de calor por convecção é h=80 W/m
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K°C e desprezando a perda de calor 
por radiação, obtenha uma expressão para a variação de temperatura na placa da base do 
ferro e avalie as temperaturas nas superfícies interna e externa. 
 
 
 
2) Deseja-se aquecer 1,2 kg de água no estado líquido, inicialmente a 15 ° C, até 95 ° C 
em uma chaleira equipada com um elemento de aquecimento elétrico 1200 W em seu 
interior. A massa da chaleira é de 0,5 kg e tem um calor específico média de 0,7 
kJ/kg°C. Sabendo-se que o calor específico da água é 4,18 kJ/kg° C e desprezando-se 
qualquer perda de calor a partir da chaleira, determinar quanto tempo leva para aquecer 
a água. 
 
 
3) Considere a transferência de calor em estado estacionário entre duas placas paralelas 
para temperaturas constantes T1= 290 K e T2= 150 K e uma separação L= 2 cm. 
Supondo as superfícies são negras (emissividade ε=1), determine a taxa de transferência 
de calor entre as placas por unidade de área superficial, assumindo que o espaço entre o 
placas: a) encheu-se com o ar atmosférico (k = 0,01979 W/m°C), b) vácuo, c) completa 
com isolamento de fibra de vidro (k = 0,036 W/m°C) e d) preenchido com um 
superisolante que tem uma condutividade térmica 0,00015 W/m°C. 
 
4) No Verão, as superfícies interior e exterior de uma parede de espessura de 25 cm, é, 
respectivamente, 27 ° C e 44 ° C. A superfície exterior troca calor por radiação com as 
superfícies adjacentes a 50 ° C, e por convecção com ar ambiente, também a 50 ° C, 
com um coeficiente transferência de 8 W/m
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°C. Se a emissividade é 0,8, determinar a 
condutividade térmica da parede. 
 
 
GABARITO 
 
1) 
Tsup = 520 °C e T1 = 533,5 °C 
2) Δt= 358 s 
3) a) q” = 510,85 W/m2; b) q” = 372,32 W/m2; c) q” = 252 W/m2; d) q” = 1,05 W/m2; 
4) k = 1,231 W/m °C.