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DISCIPLINA: Transferência de Calor 
PROF.: Rafael S. Díaz 
ALUNO: 
Lista 1 
(Data de entrega: 04/Março/2021) 
 
 
1 – Uma fina placa metálica vertical é isolada na parte traseira e exposta à radiação solar na superfície 
frontal. A superfície exposta da placa tem absortividade de 0,6 para radiação solar. Considerando que 
a radiação solar incide sobre a placa a uma taxa de 700 W/m2 e a temperatura do ar nas vizinhanças é 
de 25 0C, determine a temperatura da superfície da placa quando a perda de calor por convecção e 
radiação iguala-se à energia solar absorvida pela placa. Assuma o coeficiente combinado de 
transferência de calor por convecção e radiação de 50 W/m2K. 
 
2 – Com a perspectiva de calcular a transferência e calor entre um corpo humano e sua vizinhança, 
focamos em uma camada de pele e gordura, com sua superfície externa exposta ao ambiente e sua 
superfície interna a uma temperatura um pouco abaixo da temperatura corporal, Ti=350C = 308 K. 
Considere uma pessoa com uma camada de pele/gordura com espessura L=3 mm e com uma 
condutividade térmica efetiva k=0,3 W/m.K). A pessoa tem uma área superficial de 1,8 m2 e está 
vestindo roupa de banho. A emissividade da pele é ɛ= 0,95. Para acelerar a solução, escrever o fluxo 
térmico por radiação em função do coeficiente de transferência de calor por radiação (hr=5,9 
W/m2.K). 
a) Estando a pessoa no ar em repouso a T∞ = 297 K, qual é a temperatura superficial da pele e a taxa 
de perda de calor para o ambiente. A transferência de calor por convecção para o ar é caracterizada 
por um coeficiente de convecção natural h=2 W/( m2.K). 
b) Estando a pessoa imersa em água a T∞ = 297 K, qual é a temperatura superficial da pele e a taxa 
de perda de calor. A transferência de calor para a água é caracterizada por um coeficiente de 
convecção h=200W/( m2.K). 
 
3 – 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. 
 
4 –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). 
 
5– Um ambiente que se encontra a 24 °C, recebe calor do ambiente externo, que está a 30 °C. Qual 
aquantidade de calor recebido? Sabe-se que as paredes tem uma área total de 48 m². O coeficiente de 
transferência de calor por convecção no lado interno é estimado em 8 W/m².K, e no lado externo em 
25 W/m².K. As paredes são feitas de concreto, e têm 15 cm de espessura. Dados: k(concreto) = 0,76 
W/m.K 
 
CENTRO FEDERAL 
DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGIGA CELSO SUCKOW DA FONSECA 
 
UNED NOVA IGUAÇÚ 
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6 –Uma placa recebe 2800 W/m2 de uma fonte de radiação da qual 30% é absorvida, 40% 
transmitida e 30% refletida. A face superior da placa troca ainda calor por convecção com um fluido 
a 80 0C e coeficiente de troca de calor por convecção igual a 50 W/m2.K. A emissão de radiação é 
desprezível. Sabendo-se que a capacidade térmica da placa é 2000 J/K.m2, pede-se determinar a taxa 
de aumento de temperatura num momento em que a temperatura superficial é de 35 0C. 
 
7 – Um vaso esférico usado para reator para fármacos, tem uma parede de aço inoxidável (k=17 
W/m.K) com 10mm de espessura e diâmetro interno de 1m. A superfície externa do vaso é exposta 
ao ar ambiente (Tamb=25°C). Nesta superfície, um h=6W/(m².K) pode ser emitido. 
a) Durante uma operação em regime estacionário, uma temperatura de superfície interna de 50°C é 
mantida pela geração no interior do reator. Qual é a perda de calor no reator?. 
b) Se uma camada de 20mm de isolante de fibra de vidro (k=0,0400 W/m.k) for aplicada no exterior 
do vaso e a taxa de geração térmica permanecer a mesma, qual seria a nova temperatura de superfície 
interna do vaso?. 
 
8 – Calcular a densidade de fluxo de calor na seção da parede (entre as linhas tracejadas), em função 
das resistências R1, R2, R3, e R4. Considerar k1 =k2 =k4 =1,15[W/m.K], k3 = 1,00 [W/m K], 
Profundidade = 1 [m].