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Lista de Exercícios – Introdução a Condução 1 – Considere condições de regime estacionário na condução unidimensional em uma parede plana com uma condutividade térmica de k=50 W/(m.K) e uma espessura L=0,25 m, sem geração interna de calor. Determine o fluxo térmico e a grandeza desconhecida em cada caso. Caso T1 (ºC) T2 (ºC) dT/dx (K/m) a 50 -20 b -30 -10 c 70 160 d 40 -80 e 30 200 Resp.: (a) -280 K/m; 14,0 kW/m2; (b) 80 K/m; -4,0 kW/m2; (c) 110 ºC; -8,0 kW/m2; (d) 60 ºC; 4,0 kW/m2; (e) -20 ºC; -10,0 kW/m2. 2 – Em um certo instante do tempo, a distribuição de temperaturas em uma parede com 0,3 m de espessura é T(x) = a+bx+cx2, onde T está em graus Celsius e x em metros, a=200 ºC, b=-200 ºC/m e c=30ºC/m2. A parede possui uma condutividade térmica de 1 W(m.K). (a) Com base em uma superfície de área unitária, determine a taxa de transferência de calor para dentro e para fora da parede, bem como a taxa de variação da energia acumulada no interior da parede. Resp.: 200 W/m2; 182 W/m2; 18 W/m2. (b) Se a superfície fria estiver exposta a um fluido a 100 ºC, qual é o coeficiente de transferência de calor por convecção? Resp.: 4,3 W/(m2.K) 3 – Uma tubulação de vapor é envolvida por isolamento térmico cujos raios interno e externo são ri e re, respectivamente. Em um dado instante de tempo, sabe-se que a distribuição de temperaturas no isolamento tem a forma: . O sistema encontra-se em regime estacionário ou transiente? Como variam com raio o fluxo térmico e a taxa de transferência de calor? T1 T2 x L FACULDADE PITÁGORAS – GOVERNADOR VALADARES CURSO: ENGENHARIA MECÂNICA PROFESSORA: MARIANA CALDEIRA BARBOSA DISCIPLINA: Transferência de Calor – 2014/2
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