Deem uma luz !

1) Um edifício foi construído com tijolos cuja espessura é 22 cm e a condutividade térmica igual a 0,54 kcal.h−1.m−1 . oC −1. A área externa total do edifício é de 720 m2 . A temperatura das paredes internas deve ser mantida a 25oC, enquanto que a temperatura externa pode chegar a 42oC. As perdas de calor pelo teto e pelo piso podem ser desprezadas. Determine:

a) a potência requerida em HP para um equipamento de ar condicionado manter a temperatura interna no valor especificado;

b) o gasto mensal com ar condicionado, considerando-se que o equipamento fica ligado 9 horas por dia, durante 22 dias por mês. Considere uma tarifa de R$0,42 por kW.h.

2) Uma esfera metálica (K = 30 Kcal/h.mºC), de raio interno 30 cm e espessura 4 mm é revestida com três tipos de isolantes: Polipropileno (K = 0,02 Kcal/h.mºC) com 4 mm de espessura; Isopor (K = 0,24 Kcal/h.mºC) com 6 mm de espessura e Lã especial (K = 0,13 Kcal/h.mºC) com espessura desconhecida. Sabendo-se que a variação das temperaturas interna e externa é de 2000ºC e por razões técnicas o fluxo de calor não poderá exceder os 10.000 Kcal/h, determine aproximadamente a espessura da Lã em mm?

3) Uma tubulação com 15 cm de raio interno, 20 cm de raio externo e condutividade térmica de 40 kcal.h-1.m-1 . oC -1conduz um fluido na temperatura de 80oC. Esta tubulação é envolta por uma camada de isolante térmico cilíndrico com raio interno igual a 20 cm e raio externo igual a 22 cm, com condutividade térmica igual a 0,036 kcal.h-1.m-1 . oC -1. A temperatura externa ao isolante térmico é de 40oC. O fluxo de calor que atravessa o conjunto deve ser limitado a 2.500 kcal. Determine o comprimento máximo da tubulação.

4) Um fluido a 30oC e coeficiente de troca de calor por convecção igual a 35 W/m2.K molha a superfície de uma placa de alumínio (k=237 W/moC), de 15 cm de espessura e 0,080 m2 de área transversal. Sabendo-se que a temperatura da face da placa que está em contato com o fluido vale 135oC, determine o fluxo de calor trocado pelo sistema e a temperatura da outra face da placa.