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ATIVIDADE ESTRUTURADA 4 Fenômenos de Transportes

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ATIVIDADE ESTRUTURADA 4 
 
 
FENÔMENOS DE TRANSPORTES - CCE0187 
 
ACADÊMICO: ________________________________________________________________ 
 
ATENÇÃO! Imprima esta Atividade Estruturada em uma única página (frente e verso) e 
resolva cada questão no espaço a ela reservado 
 
Questão 1 
Um tubo de parede grossa de aço inoxidável (1,8%Cr; 8%Ni, k = 19 W/m oC) com 
2 cm de diâmetro interno e 4 cm de diâmetro externo é coberto com uma camada de 
3 cm de isolamento de amianto (k= 0,2 W/m oC). Se a temperatura da parede interna do 
tubo é mantida a 600 oC e a superfície externa do isolamento a 100 oC, calcule: 
a) a perda de calor por metro de comprimento; 
b) a temperatura na interface aço inox/amianto. 
 
Resolução: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 2 
Um tanque de oxigênio líquido tem diâmetro de 1,20 m, um comprimento de 6 m e 
as extremidades hemisféricas. O ponto de ebulição do oxigênio é ‒182,8 °C. Procura-se 
um isolante térmico que reduza a taxa de evaporação em regime permanente a não mais 
que 10 kg/h. O calor de vaporização do oxigênio é 51,82 kcal/kg. Sabendo que a 
temperatura ambiente varia entre 15 °C (inverno) e 40 °C (verão) e que a espessura do 
isolante não deve ultrapassar 75 mm, qual deverá ser a condutividade térmica do 
isolante? 
 
Resolução: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE ESTRUTURADA 4 
 
 
Questão 3 
Por um fio de aço inoxidável de 3 mm de diâmetro passa uma corrente elétrica de 
20 A. A resistividade do aço pode ser tomada como 70 Ω·m, e o comprimento do fio é 
1 m. O fio está imerso num fluido a 110 °C e o coeficiente de transferência de calor por 
convecção é 4 kW/(m2·°C). Calcule a temperatura do fio. 
 
Resolução: 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 4 
A parede de um reservatório tem 10 cm de espessura e condutividade térmica de 
5 kcal/(h·m·°C). A temperatura dentro do reservatório é 150 °C e o coeficiente de 
transmissão de calor na parede interna é 10 kcal/(h·m2·°C). A temperatura ambiente é 
20 °C e o coeficiente de transmissão de calor na parede externa é 8 kcal/(h·m2·°C). 
Calcular a taxa de transferência de calor para 20 m2 de área de troca 
 
Resolução: 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 5 
Um reator de paredes planas foi construído em aço inox e tem formato cúbico com 2 
m de lado. A temperatura no interior do reator é 600 °C e o coeficiente de película 
interno é 45 kcal/(h·m2·°C). Tendo em vista o alto fluxo de calor, deseja-se isolá-lo com lã 
de rocha, cuja condutividade é 0,05 kcal/(h·m·°C), de modo a reduzir a transferência de 
calor. Considerando desprezível a resistência térmica da parede de aço inox e que o ar 
ambiente está a 20 °C com coeficiente de película 5 kcal/(h·m2·°C), determine : 
a) a taxa de transferência de calor antes da aplicação do isolamento; 
b) a espessura do isolamento a ser usado, sabendo-se que a temperatura do 
isolamento na face externa deve ser igual a 62 °C; 
 
Resolução:

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