LISTA DE EXERCÍCIOS 2

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Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN 
Departamento de Engenharia Civil 
Lista de exercícios 2 – Fenômenos de Transporte Prof. Maxwell Lobato 
 
1. Considere uma parede plana com 100 mm de espessura e condutividade térmica 
de 100 W/m.K. Supondo a manutenção de condições de regime estacionário, com 
T1 = 400 K e T2 = 600 K, determine o fluxo térmico q”x e o gradiente de 
temperatura dT/dx para os sistemas de coordenadas mostrados. 
 
(A) 
 
 
 
 
 Resp: 
 q” = -200 kW/m2 q” = 200 KW/m2 
 dt/tx = 2000k/m dt/dx = -2000k/m 
 
2. Algumas seções do oleoduto do Alasca encontram-se acima do solo e são 
sustentadas por meio de suportes verticais de aço (k=25 W/m.K), que possuem 
comprimento de 1 m e área de seção reta de 0,005 m². Em condições normais de 
operação, sabe-se que a variação da temperatura ao longo do comprimento do 
suporte de aço é governada pela seguinte expressão: 
 
 T = 100 – 150x + 10x² 
 
onde T e x possuem unidades ºC e metros, respectivamente. Variações da 
temperatura na seção reta do suporte de aço são desprezíveis. Avalie a 
temperatura e a taxa de condução de calor na junção suporte-oleoduto (x = 0) e na 
interface suporte – solo (x =1 metro). 
Resp: q = 18,75 W e q = 16,25 W 
 
 
T2 
T1 
x 
T2 
(B) 
T1 
x 
3. Uma janela térmica possui duas peças de vidro com 7 mm de espessura cada uma, 
separadas por uma camada de ar também com 7 mm de espessura. A janela separa 
o ar da sala a 20ºC do ar ambiente externo a -10ºC. O coeficiente de transferência 
de calor por convecção associado à superfície interna (lado da sala) é de 10 
W/m².K. Se o coeficiente de convecção no lado externo (ar ambiente) é de he = 80 
w/m².K, qual a perda de calor através de uma janela que possui 0,8 m de 
comprimento por 0,5 m de largura? Despreze a troca de calor por radiação e 
suponha que o ar entre as laminas de vidro encontra-se estagnado. 
Resp: 29,35 W/m² 
 
4. O vidro traseiro de um automóvel é desembaçado pela fixação de um aquecedor 
de película, fino e transparente, sobre a sua superfície interna. O seu 
funcionamento fornece um fluxo térmico uniforme na superfície interna do vidro. 
Com isso, para um vidro com 4 mm de espessura, determine a potência elétrica, 
por unidade de área, necessária para manter a temperatura na superfície interna em 
15º C, quando a temperatura do ar no interior do carro e o respectivo 
coeficiente de convecção são de T∞, i = 25ºC do carro e o respectivo coeficiente 
de convecção são T∞,, e = -10ºC e he = 65 W/m².K. 
Resp: 1274 W/m²