PROVA 2 DE FENO 20162

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

1 – e verdadeiro afirmar que a conducao de calor em regime transiente: 
(D) a temperatura pode variar com as direcoes x, y e z desde que necessariamente varie tambem com o tempo.
2 – e exemplo de regime transiente de transferencia de calor: 
(A) uma latinha fechada de cerveja gelada esquentando em cima de uma mesa
3 – “A correlacao de Chilton-Colburn relaciona dados de transferencia de calor a dados hidrodinanicos. A utilidade desta correlacao esta no fato de que, em transferencia de calor, e muito mais facil determinar um certo coeficiente x correlacionado-o com dados hidrodinamicos do que determina-lo atraves de perfis de temperatura”.
(X) o coeficiente de transferencia de calor por conveccao (h)
4 – Em uma instalação de producao, grandes placas de alumínio de 1,0 cm de espessura, que estao inicialmente em temperatura uniforme de 27ºC. as placas permanecem no forno durante um período de 1 minuto. Tornando-o o coeficente combinado de transferencia de calor por conveccao e radiacao h = 150 W/m2.C , verifique: a) se o sistema pode ser considerado um sistema concentrado e b) se as condicoes permitem ultilizar a equacao do termo unico. Ultilize Le como sendo igual a 1\2 xpessura da placa (ou seja expessura \2). 
Dados: K=237, W\m.ºc; aesquizitinho= 97,1 x 10elevado-6 m2/s.
R: a) Bi = h x lc / k 
150 x 0,005 / 237
3,16 x 10elevado-3 < 0,1 *sistema concentrado
b) t = aesquizitinho x T / Lcelevado2
 t = 97,1 x 10elevado-6 x (1 x 60) / 0,005elevado2
 t = 233,04.
5 - Uma placa palan 1m x 2m é suspensa em uma sala e e submetida ao escoamento de ar pararelo a sua superficie (nos dois lados da placa). A temperatura e a velocidade do escoamento livre do ar sao de 20ºC e 7m/s. As propriedades do ar sobre estas condicao sao: pminusculo: 1,204 kg/m3 ; cp=1007J/kg.ºC ; Pr= 0,7309. Determine o coef. de transferencia de calor por convecção para a placa, sabendo que a força de atrito (Ff) é igual a 0,86 N e que o escoamento se da ao longo dos 2 metros da placa.
Dados: Cf= 2Ff/(pxA v2) ; h= (Cf x p x v x cp)/(2prelevado2/3).
R: Ff = Cf x As x P x (Velevado2 / 2 )
 0,86 / (1 x 2) x 2 x 1,204 x (7elevado2) / 2
 7,29 x 10elevado-3
(Cf / 2 = h / P x cp x V) x Prelevado2/3
h = Cf x P x Cp x V / 2 x Prelevado2/3
7,29 x 10elevado-3 x 1,204 x 10,007 x 7 / 2 x 0,7709elevado2/3
3,81 x 10elevado-2 W)m2 x ºC.
6 - Um longo tubo de vapor de 15cm de diametro, cuja temperatura da superficie externa e de 110°C, passa por uma area aberta que nao esta protegida contra o vento e que esta soprando sobre o tubo com uma velocidade de 9m/s. Determine a taxa de perda de calor do tubo por unidade de seu comprimento quando o ar esta a 1atm de pressao e 10°C. As propriedades do ar na temperatura media e a 1atm de pressao sao: u=1,896.10-5 m2/s; k=0,02808; Pr=0,7202. Dados : correlacoes de ZuKauskas: 
Nu=0,683Re0,486.Pr1/3	(4.10 1 < Re <= 4.10 3)
Nu=0,193Re0,618.Pr1/3	(4.10 3 < Re <= 4.10 4)
Nu=0,027Re0,805.Pr1/3	(4.10 4 < Re <= 4.10 5)
Re = V x D / Coef. de viscosidade(v esquizitinho)
Re = 9 x 0,15 / 1,896 x 10elevado-5
Re = 71202,53
Nu = 0,027 x Reelevado0,805 x Prelevado1/3
Nu = 0,027 x 71202,53elevado0,805 x 0,7202elevado1/3
Nu = 195,03
Nu = H x d / K 
H = Nu x K / D
H = 195,03 x 0,02808 / 0,15
H = 36,51
A = pi x D x L
A = pi x 0,15 x 1 
A = 0,47m2
Q = h x A x (Ts - Too)
Q = 36,51 x 0,47 x (110 - 10)
Q = 1715 W. 
7 - A agua entra em um tubo fino de cobre de um trocador de calor a 20°C, e e aquecida pela condensacao de vapor a 115°C, do lado de fora . Se a água que sai a 109ºC na saida do trocador de calor, determine a temperatura media logaritimica para estas condicoes.
Dados: deltaT in = (DeltaTf - DeltaTi) / ln(deltaTf / deltaTi)
 deltaTf = Ts - Tf
 deltaTi = Ts - Ti
 Te = temperatura da superficie externa do tubo
R: Deltaf = Ts - Tf
DeltaTf = 115 - 20
DeltaTf = 95ºC
Deltati = Ts - Ti
Deltati = 115 - 109
Deltati = 6ºC
DeltaTln = (DeltaTf - DeltaTi) / ln x (deltatf / deltaTi)
DeltaTln = (95 - 6) / ln x (95/ 6)
DeltaTln = 32,22 ºC.
8 - A transferencia de calor por conveccao forcada pode ser do tipo forcada externa ou forcada interna. a) na quastão 6 a conveccao é forçada externa ou interna ? explique. b) na questao 7 a conveccao e forçada externa ou interna ? explique.
9 - Considere uma pessoa em pe em uma sala mantida a 22°C durante todo o tempo. As superficies interiores das paredes, pavimentos e tetos estao numa temperatura media de 26°C. Se a area e a temperatura media das superficies expostas da pessoa sao de 1,4m2 e 31°C, respectivamente, e a emissividade da pessoa e 0,95, determine a taxa de transferencia de calor por radiacao entre essa pessoa e as superficies ao seu redor. 
Dados: *celular os dados da mesma
*temperaturas em kelvin = ºc + 273
R: Qrad = E x J x DeltaS x (Televado4 - Tarrelevado4)
Qrad = 0,95 x 5,67 x 10elevado-8 x 1,4 x (304elevado4 - 299elevado4)
Qrad = 41,34 W.