Exercícios de Transferência de Calor

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DISCIPLINA: Transferência de Calor 
PROF.: Rafael S. Díaz 
ALUNO: 
Lista 1 
(Data de entrega 27/08/2019) 
 
 
1 –Uma casa tem um piso com uma área de 2000 pés2e uma altura média de 9 pés, situada a 5000 pés 
de altitude, onde a pressão atmosférica é 12,2 psia. Inicialmente a casa está a uma temperatura 
uniforme de 50 oF. Então, liga-se o aquecedor elétrico até o ar no interior da casa atingir a 
temperatura de 70 oF. Determine a quantidade de energia transferida para o ar admitindo que: 
(a) a casa é bem vedada e o ar do interior não escapa para o exterior durante o processo de 
aquecimento. 
(b) alguma quantidade de ar escapa através de fendas quando o ar aquecido no interior da casa 
expande a pressão constante. 
 
2 –Considere uma placa horizontal opaca que se encontra isolada na sua superfície inferior. A 
irradiação sobre a placa é de 2500 W/m2, da qual 500 W/m2 são refletidos. A placa está a 227 °C e 
possui um poder emissivo de 1200 W/m2. Ar, a 127 °C, escoa sobre a placa com um coeficiente de 
transferência de calor de 15 W/(m2⋅K). Determine a emissividade, a absortividade e a radiosidade da 
placa. Qual é a taxa de transferência de calor líquida por unidade de área? 
 
3 –Um condicionador de ar deve manter uma sala, de 15 m de comprimento, 6 m de largura e 3 m 
de altura a 22 oC. As paredes da sala, de 25 cm de espessura, são feitas de tijolos com condutividade 
térmica de 0,14 Kcal/h.m.oC e a área das janelas podem ser consideradas desprezíveis. A face externa 
das paredes pode estar até a 40 oC em um dia de verão. Desprezando a troca de calor pelo piso e pelo 
teto, que estão bem isolados, pede-se o calor a ser extraído da sala pelo condicionador ( em HP ). 
(1 HP = 641,2 Kcal/h). 
 
 
4 – Uma esfera de 30 mm de diâmetro cuja superfície é difusa e cinza com uma emissividade de 0,8 é 
posta em um forno de grandes dimensões em que as paredes se encontram à temperatura uniforme 
de 600 K. A temperatura do ar no forno é de 400 K, e o coeficiente de transferência de calor por 
convecção entre a esfera e o ar no forno é de 15 W/m2·K. 
Determine a transferência de calor líquida para a esfera quando sua temperatura é de 300 K. 
 
5 –Calcular a densidade de fluxo de calor na seção da parede (entre as linhas tracejadas), em função 
das resistências R1, R2, R3, e R4. Considere k1 =k2 =k4 =1,15[W/mK], k3 = 1,00 [W/m K], 
Profundidade = 1 [m] 
 
CENTRO FEDERAL 
DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGIGA CELSO SUCKOW DA FONSECA 
 
UNED NOVA IGUAÇÚ 
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6 – Uma sonda interplanetária esférica, de diâmetro 0,5 m, contém eletrônicos que dissipam 150W. 
Se a superfície da sonda possui uma emissividade de 0,8 e não recebe radiação de outras fontes como, 
por exemplo, do sol, qual é a temperatura superficial. 
 
7 – Considere uma pessoa de pé em uma sala a 20 oC. Determinar a taxa total de transferência de 
calor dessa pessoa, se a superfície exposta e a temperatura média da superfície da pessoa são 1,6m2, 29 
oC respectivamente. A emissividade da pessoa é ℰ=0,95 e o coeficiente de transferência de calor por 
convecção é de 6W/m2.K. 
 
8 – Explique porque o Sol pode ser considerado um corpo negro.