LISTA - Tranferência de Calor

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LISTA – Transferência de calor
	SEMESTRE
	4º
	TURNO
	
	TURMA
	
	DISCIPLINA
	FENÔMENOS DOS TRANSPORTES
	PROFESSOR
	MILENA COSTA
	DATA
	/ /2019
	ALUNO (A)
	
	MATRÍCULA
	
1) O matemático e físico francês Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830) estudou a condução do calor através de sólidos e publicou, em 1822, a teoria analítica do calor, criando uma lei que levou o seu nome – Lei de Fourier. Observe a seguir uma aplicação desta teoria.
Um fogão de cozinha elétrico possui entre as paredes do seu forno um isolante constituído por uma camada de fibra de vidro com área total de 1,40 m2 e espessura de 4,0 cm. Ao ligar o forno deste fogão, após um certo tempo, a superfície interna da fibra de vidro alcança uma temperatura de 175 ºC e sua superfície externa encontra-se a uma temperatura de 35 ºC. Considerando-se que a condutividade térmica da fibra de vidro é igual a 0,040 W/m·°C, determine o fluxo de calor através das paredes do forno. 
R.: 196 W
2) Uma sala de estúdio é mantida à temperatura de 20 ºC e encontra-se separada de uma sala vizinha, à temperatura ambiente de 30 ºC, por uma janela retangular de vidro, de 8,0 mm de espessura, 1,0 m de altura por 1,5 m de largura. Sabendo que a condutividade térmica do vidro é 0,80 W/m.K, o total de calorias transmitidas pela janela, após 4,2 minutos é de, aproximadamente: (Dado: 1 cal = 4,2 J)
a) 1,50 kcal.
b) 37,8 kcal.
c) 60,0 kcal.
d) 90,0 kcal.
e) 126 kcal.
3) Calcular o fluxo de calor que passa por uma parede de 5 cm de espessura, 2 m2 de área e k = 10 kcal/h m oC, se as temperaturas superficiais são de 40 0C e 20 0C. 
R.: = 8.000 kcal/h
4) Um equipamento 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 são 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 teto, que estão bem isolados, pede-se o calor a ser extraído da sala pelo condicionador (em HP). Dado: 1HP = 641,2 kcal/h
R.: q = 2 HP
5) A parede externa de uma casa é composta por uma camada de 20 cm de espessura de tijolo comum e uma camada de 5 cm de gesso. Qual a taxa de transferência de calor por unidade de área, se a face externa da parede de encontra a 35°C e a face interna a 20°C? Qual é a temperatura da interface entre a camada de tijolo e do gesso? Dados: ktijolo = 0,69 W/m.K e Kgesso = 0,48 W/m.K
R.: 38W/m²; 24°C
6) Deseja-se isolar termicamente uma parede de tijolos de 15 cm de espessura, com k = 15 kcal/h m oC. A área da parede é de 8 m2. O material escolhido para o isolamento é a cortiça com 2 cm de espessura e k = 0,08 kcal/h.m.0C. As temperaturas superficiais são 150 0C e 23 0C. Calcular o fluxo de calor através das paredes e a temperatura intermediária entre a parede de tijolos e de cortiça.	
(= 3.907,69 kcal/h; Tx = 145,1 ºC)
etijolo
ecortiça
T1
T2
Tx
ktijolo
kcortiça
Q
·
·
Q
?
?
23
150
.
.
/
08
,
0
2
2
.
.
/
15
15
1
2
1
=
=
=
=
=
=
=
=
·
x
O
O
O
cortiça
cortiça
O
tijolo
tijolo
T
Q
C
T
C
T
C
m
h
kcal
k
cm
e
parede
C
m
h
kcal
k
cm
e
parede