Prova 1tr1

Prévia do material em texto

Página 1/3 
 Universidade Cruzeiro do Sul 
Avaliação – Transferência de Calor I 
Aluno: ____________________________________________ Nº. RGM: ____________ 
Curso: Engenharia Mecânica - Turma: ____________________ 
Professor: Lincoln Data: ___/___/___ 
Instruções para resolução dos exercícios: 
1) Algumas questões desta lista são direcionadas através do dígito de seu RGM da seguinte forma: XXXXX-D, sendo D o dígito 
correspondente às suas questões. Por exemplo: RGM 52646-1, os valores que serão utilizados para resolução das questões serão 
indicados nas tabelas com o dígito 1. 
2) Utilizar 3 algarismos significativos (diferentes de zero) à direita da vírgula. Os resultados devem ser grafados a tinta. Adotar π=3,14 
e g=10m/s2. 
3) Nos locais onde aparecer a sigla (SI), considerar a unidade da grandeza, como a unidade padrão no SI. 
4) Entregar a lista de exercícios junto com essa folha de questões. 
 
Questão 1 
Um forno de 8 m de comprimento, 6m de largura e 5m de altura tem sua parede constituída de 2 camadas. A 
camada interna de 0,5 m é de tijolos refratários (k=5,0 kcal/h.m.ºC ). A camada externa de 0,30m é de aço 
(k=15 kcal/(h.mºC)). Sabe-se que a superfície interna está a uma temperatura T(Ver tabela) e a superfície 
externa está a 45 ºC. Considerando-se que a parte superior e inferior do forno estão ISOLADAS, determinar : 
a) A taxa de transferência de calor através da parede. (1,0 pontos) 
b) Considerando que após, alguns anos a taxa de transferência de calor aumentou 10% devido ao desgaste da 
camada de refratários, calcular a nova espessura da camada de refratários supondo que o desgaste foi 
uniforme em todo o forno. (1,0 pontos) 
 
Tabela de Valores – Questão 1 
Dígito(D) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 
T(ºC) 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nota: 
Respostas: 
a) q = ____________ 
b) l refratário = ____________ 
 
 Página 2/3 
 
Nome: _________________________________________________________________RGM:___________ 
Questão 2 
Um tanque utilizado para armazenamento de “cerveja”, deve manter a temperatura interna do mesmo a no 
máximo 2ºC. Sabe-se que o seu diâmetro é de 1,4m, o seu comprimento total é de 8m e as suas extremidades 
são hemisféricas. A temperatura da superfície externa em um dia de verão (apropriado para o consumo de 
cerveja) é de 40ºC. Para evitar que a bebida aqueça, utiliza-se um revestimento isolante que, devido a 
restrições de espaço físico, deve ter espessura máxima de 40 mm. Desprezando-se as resistências térmicas de 
convecção, e considerando-se um fluxo de calor q (ver tabela) de fora para dentro, determinar: 
a) Qual a condutibilidade térmica do isolante? (1,0 pontos) 
b) Com a instalação do novo isolante, qual será o fluxo de calor em um dia de outono, com temperatura 
externa de 20ºC? (1,0 pontos) 
 
 
 
Tabela de Valores – Questão 2 
Dígito(D) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 
q (W) 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Respostas: 
a) kisol =____________ 
b) q = ____________ 
 
 Página 3/3 
 
Nome: _________________________________________________________________RGM:___________ 
Questão 3 
Uma sala de aula possui 12 m de comprimento, 10m de largura e 4m de altura tem sua parede constituída de 1 
camada de tijolos comuns ( k=14,0 kcal/h.m.ºC ) com espessura de 30cm. Considerar que, nessa sala não há 
vidros. Sabe-se que a superfície interna deve ser mantida a uma temperatura T(Ver tabela) e a superfície 
externa está a 40ºC em um dia de verão. Considerando-se que a parte superior (teto e forro) e inferior (piso) 
estão ISOLADAS, determinar : 
a) A potência do aparelho de ar condicionado. (0,5 pontos) 
b) Supondo-se que ocorresse um fenômeno climático atípico e a temperatura externa aumentasse para 45ºC, e 
não houvesse possibilidade de aumentar-se a potência do ar condicionado, qual seria a nova espessura da 
parede para manter-se a mesma temperatura interna? (0,5 pontos) 
 
Tabela de Valores – Questão 3 
Dígito(D) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 
T(ºC) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Respostas: 
a) q =____________ 
b) l parede = ____________