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UNISINOS - Transferência de calor - Avaliação do Grau A – 23/09/2020 
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1. Gases de combustão em uma fornalha são separados do ar externo e da vizinhança por uma 
combinação de parede de tijolos (A) e placa de cimento (B). O ar externo encontra-se a 
Te =30ºC e a vizinhança a Tviz=20 ºC. Os gases de combustão possuem temperatura de 
Ti= 900 ºC e coeficiente de transferência de calor hi=120 W/m²K (esse valor engloba tanto a 
convecção quanto a radiação dos gases). 
As espessuras e condutividade térmicas da parede de tijolos e da placa de cimento são 
LA=75 cm, kA=0,85 W/mK e LB=15 cm e kB=0,45 W/mK, respectivamente. 
A superfície externa da placa de cimento possui uma temperatura de 67 ºC e emissividade igual 
a 0,9. 
O problema é em regime estacionário e unidimensional. 
a) Represente o circuito de resistências térmicas, com as temperaturas e a direção da 
transferência de calor. Explique que processos são combinados neste problema. 
b) Determine a taxa de calor perdido do forno para o meio externo por unidade de área de parede, 
em W/m². 
c) Determine o coeficiente de transferência de calor convectivo em relação à superfície externa. 
d) Determine as temperaturas nas superfícies T1 e T2. 
e) Represente o perfil de temperaturas para todo o sistema e explique. 
 
 
Gases de combustão A Ar externo vizinhança 
hi, Ti T1 he, Te Tviz 
 
 
 
2. A resistência de um aquecedor elétrico de 2 kW é um fio de aço inoxidável-304 de 4 m de 
comprimento e 5 mm de diâmetro. A resistência opera no ambiente a 20 ºC com coeficiente de 
transferência de calor convectivo de 180 W/m²K na superfície externa. 
Considerar a condução de calor estacionária e unidimensional. 
a) Determine a taxa de calor gerada no fio, em W/m³. 
b) Determine as temperaturas máxima e mínima do fio. Onde se localizam? 
c) Represente o perfil de temperatura no fio. 
 
3. Complete as frases com as informações abaixo: 
a) ...........................é o processo de transferência de calor em que o movimento do fluido é 
auxiliado por um dispositivo, como ventilador ou bomba. 
b) Taxa de calor transferida por unidade de área é denominada ............ e sua unidade é .............. 
c) Na condução em regime ......................... a temperatura varia com a posição no meio e com o 
tempo, ao contrário do regime ........................ onde a temperatura só depende da posição. 
d) A.................................. é a força motriz da transferência de calor. 
e) A irradiação é somente absorvida por uma superfície ................, aumentando a energia 
térmica do material. 
f) ......................é a propriedade que indica a capacidade dos materiais de conduzir calor. 
g) Uma superfície ......................permite a transmissão da radiação visível. 
h) ................... é uma propriedade que indica a capacidade de absorção de radiação. 
i) .....................é o gradiente de temperatura, cuja unidade é..........., e ........................é a taxa de 
variação de temperatura em regimes transientes, cuja unidade é ..................... 
 
Semi transparente; irradiação; dT/dt; ºC/m; transiente; diferença de temperatura; opaca; 
condutividade térmica; absortividade; fluxo de calor; dT/dx; convecção forçada; estacionário; 
ºC/s; W/m² 
 
A B 
T2