FENTRANS - 3 - David

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UNIREDENTOR 
ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
DAVID GONÇALVES DA SILVA 
1900037 
 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE 03 
FENÔMENOS DE TRANSPORTE 
 
 
 
 
 
 
 
Itaperuna 
2021 
DAVID GONÇALVES DA SILVA 
1900037 
 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE 03 
FENÔMENOS DE TRANSPORTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
Atividade apresentada à 
disciplina FENÔMENOS DE 
TRANSPORTE como parte dos 
créditos de avaliação para 
aprovação. 
 
 
 
 
 
 
Itaperuna 
2021 
1- Considere uma sala com L1 m de comprimento, L2 m de largura e 3,0 m de altura. A temperatura interna do ar 
na sala é de 22° C e a externa é de 38°C, em um dia de verão. Despreze a troca de calor pelas janelas e a troca de 
calor pelo piso, que está bem isolado. (Considere o coeficiente de película interno de 5 W/m2.K e o externo de 10 
W/m2.K; 1 HP = 745,7 W). Calcule: 
a) o calor a ser extraído por um ar condicionado; 
b) A temperatura na superfície entre o concreto e o EPS. 
 
 
Use: 𝐿1 = 5 + 0,2 . 𝑥 e 𝐿2 = 3 + 0,1. 𝑥 , onde: 
 𝑥 = ú𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 𝑎𝑙𝑔𝑎𝑟𝑖𝑠𝑚𝑜 𝑑𝑎 𝑠𝑢𝑎 𝑚𝑎𝑡𝑟í𝑐𝑢𝑙𝑎 
 
 
 
 
 
 
 
 
2- Uma camada de material refratário (k= 1 kcal/h. m. °C) de 500 mm de espessura está localizada entre 
duas chapas de aço (k = 45 kcal/h. m.°C) de (60 + x) mm de espessura. As faces da camada refratária 
adjacentes às placas são rugosas de modo que apenas 30 % da área total estão em contato com o aço. Os 
espaços vazios são ocupados por ar (k=0,013 kcal/h. m. °C) e a espessura média da rugosidade de 8 mm. 
Considerando que as temperaturas das superfícies externas da placa de aço são 450 °C e 130 °C 
respectivamente; calcule o fluxo de calor que se estabelece na parede composta. OBS: Na rugosidade, o ar 
está parado (considerar apenas a condução) e x = ú𝒍𝒕𝒊𝒎𝒐 𝒂𝒍𝒈𝒂𝒓𝒊𝒔𝒎𝒐 𝒅𝒂 𝒔𝒖𝒂 𝒎𝒂𝒕𝒓í𝒄𝒖𝒍𝒂 
 
3- Um reator de paredes planas foi construído em aço inox e tem formato cúbico com 5,5 m de lado. A temperatura 
no interior do reator é 850°C e o coeficiente de película interno são 54 kcal/h. m². °C. Tendo em vista o alto fluxo de 
calor, deseja-se isola-lo com lã de rocha (k= 0,05kcal/h. m.°C) de modo a reduzir a transferência de calor. 
Considerando desprezível a resistência térmica da parede de aço inox e que o ar ambiente está a 18°C com coeficiente 
de película 5 kcal/h. m².°C, calcular : 
a) O fluxo de calor antes da aplicação do isolamento; 
b) A espessura do isolamento a ser usado, sabendo-se que a temperatura do isolamento na face externa 
deve ser igual a 75 °C; 
c) A redução (em %) do fluxo de calor após a aplicação do isolamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4- A parede de um edifício tem 26 cm de espessura e foi construída com um material de k=2,8 W/m. K. Em dia 
de inverno as seguintes temperaturas foram medidas: temperatura do ar interior = 20,5°C; Temperatura do ar 
externo = -12°C; Temperatura da face interna da parede = 11,5°C; Temperatura da face externa da parede = -
4,8°C. Calcular os coeficientes de película interna e externo à parede. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4**- Um reator em uma indústria trabalha a 750°C em um local onde a temperatura ambiente é 25°C e o 
coeficiente de película externo é 30 Kcal/h. m². °C. O reator foi construído de aço inox (ε = 0,06) com 3,5 m de 
diâmetro e 5 m de altura. Tendo em vista o alto fluxo de calor, deseja-se aplicar uma camada de isolante (k= 0,05 
kcal/h m.°C e ε = 0,65) para reduzir a transferência de calor a 15 % da atual. Temperatura externa do isolamento 
deve ser 60°C. Desconsiderando as resistências térmicas que não podem ser calculadas, pede- se: 
a) O fluxo de calor antes da aplicação do isolamento; 
b) A parcela transferida por convecção após o isolamento; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5- Um duto de ar quente, com diâmetro externo de 20 cm e temperatura superficial de 85°C, está localizado num 
grande compartimento cujas paredes estão a 23°C. O ar no compartimento está a 29°C e o coeficiente de película 
é 7 kcal/h.m². °C. Determinar a quantidade de calor transferida por unidade de tempo, por metro de tubo, se: 
a) O duto é de estanho (ε = 0,12) 
b) O duto é pintado com laca branca (ε = 0,97)