LISTA DE EXERCÍCIOS - distribuição de temperaturas

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LISTA DE EXERCÍCIOS – DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURAS
1) O ar do interior de uma sala climatizada do nosso campus está a uma temperatura de 20 °C e troca calor por convecção com a parede interna. O ar externo está uma temperatura de 35 °C, trocando calor com a parede externa por convecção. A parede pode ser considerada como uma parede plana de espessura 2L (L = 5 cm), tendo 15 m de comprimento e 3 m de altura. A origem do sistema de coordenadas é posicionado no eixo central da parede. Determine:
a) A distribuição de temperaturas da parede;
b) A taxa de transferência de calor na parede. Admitindo h = 10 W/m².K para a troca de calor por convecção com o ar externo e o interno e kparede = 1 W/m.K
2) Vapor escoa através de uma tubulação, que não possui isolamento, observando-se uma condensação do vapor no interior da tubulação. A mudança de estado no interior da tubulação proporciona estimar que a superfície interna da tubulação é mantida numa temperatura fixa, enquanto ocorre um fluxo de calor constante através da superfície externa. Determine a distribuição de temperaturas.
3) Uma chapa aquecedora foi utilizada em um processo de aquecimento. O calor é praticamente perdido apenas pela sua superfície superior, que se encontra em uma temperatura fixa, Ts. Considera-se que a superfície interna da chapa não está sujeita a transferência de calor e, portanto, q’’ = 0. A chapa tem espessura 2L (L = 4 mm) e há geração de calor por parte do aquecimento resistivo, na ordem de 5000 W/m³. Admitindo regime permanente e que a origem do sistema de coordenadas é posicionado na linha central da chapa. Determine:
a) a distribuição de temperaturas;
b) o fluxo de calor na superfície superior da chapa (x = L);
4) Um recipiente esférico, com raio interno R1 e raio externo R2, é utilizado para armazenar uma mistura reacional de caráter exotérmico. O conteúdo é responsável por transferir para superfície interior do recipiente um fluxo de calor q’’. O recipiente está sobre uma bancada em que um fluxo de ar permite a troca de calor por convecção com a superfície externa. Determine a distribuição de temperaturas e encontre uma expressão para a taxa de transferência de calor.
5) exercícios do capítulo 2 do livro: 7, 8, 11, 12, 20, 22 e 23