Exercicios

inserindo um cilindro vazado de alumínio (k = 200 W/m.K) que serve de base para 12 aletas axiais. O transistor tem raio externo de 2 mm e altura de 6 mm, enquanto que as aletas tem altura de 10 mm e espessura de 0,7 mm. O cilindro base, cuja espessura é 1 mm, está perfeitamente ajustado ao transistor e tem resistência térmica desprezível. Sabendo que ar fluindo a 20 ºC sobre as superfícies das aletas resulta em um coeficiente de película de 25 2 W/m .K, calcule o fluxo de calor dissipado quando a temperatura do transistor for 80 ºC. n = 12 aletas k Al = 200 W m. K l = 10mm = 0 , 01m rt = 2 mm = 0 , 002 m ec = 1 mm = 0 , 001 m rc = rt + ec = 2 + 1 = 3mm = 0 , 003m b = 6mm = 0 , 006m e = 0 , 7 mm = 0 , 0007 m TS = 20o C T∞ = 80o C h = 25 W m2 . K Cálculo de AR : AS = 2.π .rc .b = 2 × π × 0,003 × 0,006 = 1,13 × 10 −4 m 2 At = b . e = 0 , 006 × 0 , 0007 = 0 , 42 × 10 −5 m2 AR = AS − n . At = 1,13 × 10 −4 − 12 × 0 , 42 × 10−5 = 6 , 26 × 10−5 m2 Cálculo de AA ( desprezando as áreas laterais ) : AA = n.(l.b ).2 = 12 × (0,01 × 0,006 ) × 2 = 0,00144m 2 Cálculo da eficiência da aleta : 2.h 2 × 25 = = 18 ,898m−1 k .e 200 × 0 , 0007 m.l = 18,898 × 0,01 = 0,18898 m= tgh(m.l ) = tgh(0,18898) = 0,18676 tgh(m.l ) 0,18676 η= = = 0,9883 m.l 0,18898 (98,83% ) Cálculo do fluxo de calor : Desprezando as resistências de contato entre o transistor e o cilindro e do próprio cilindro, a temperatura da base das aletas pode ser considerada como 80 ºC. ( ) q& = h.( AR + η. AA )( .…

duas camadas: 0,20 m de tijolo refratário (K= 1,2 kcal/h.m.°C) e 0,13 m de tijolo isolante (k= 0,15 kcal/h.m².°C). A temperatura dos gases do forno é 1700°C e o coeficiente de película na parede interna é 58 kcal/h.m²°C. A temperatura ambiente é 27°C e o coeficiente de película na parede externa é 12,5 kcal/h.m².°C. Calcular: a) O fluxo de calor por m² de parede; b) A temperatura nas superfícies interna e externa da parede. 2. Um forno retangular de uma fábrica de cerâmica está…

transmitido através de uma agitação molecular em escala microscópica (não há deslocamento visível de massa). T2 T1 ................ ............... T1  T2 A lei básica para o estudo da T.C. é a Lei de Fourier: = - k . A . dT onde: k = condutibilidade térmica do material dx A = área de troca (cte) = taxa de transferência de calor dT=…

Uma camada de material refratário (k=1,5 kcal/h.m.ºC ) de 50 mm de espessura está localizada entre duas chapas de aço ( k = 45 kcal/h.mºC ) de 6,3mm de espessura. As faces da camada refratária adjacentes às placas são rugosas de modo que apenas 30% da área total está em contato com o aço. Os espaços vazios são ocupados por ar (k=0,013 kcal/h.m.ºC ) e a espessura média da rugosidade de 0,8mm. Considerando que as temperaturas das superfícies externas da placa de aço são 430ºC e 90ºC,…

interno e externo da casa, a saber: Sabendo-se que a temperatura interna da casa é sempre mantida em 25ºC, pede-se: a) Para um dia em que a temperatura ambiente é de 5ºC e desprezando quaisquer efeitos de radiação, qual será a energia dissipada pela parede? Dica: esboce o circuito térmico para a parede. Pense em um circuito em uma associação do tipo série-paralelo. b) Nos dias de inverno, o consumo de energia será maior nos dias com ou sem ventania? Justifique. …

as dimensões da parede de 0,5 e 1,2 m e que a temperatura da parede interna do forno é igual a 500 ºC e a da parede externa é de 251 ºC, qual deverá ser a espessura L da parede se a mesma é feita de aço inoxidável (k = 15,1 W/m.K)? Resposta: L = 1,33 m 02 – Em julho de 1988 a temperatura atingiu 10 ºC no Rio Grande do Sul. (a) Calcule a que taxa perde calor uma parede de tijolo de 6 m  4 m e 13 cm de espessura. A temperatura interna é de 23 ºC. Condutividade térmica do tijolo, k = 0,74…

constituída de duas camadas: 0,20 m de tijolo refratário (k =1,2 kcal/h.m. ºC) e 0,13 m de tijolo isolante (0,15 kcal/h.m. ºC). A temperatura dos gases dentro do forno é 1700 ºC e o coeficiente de película na parede interna é 58 kcal/h.m2. ºC. A temperatura ambiente é 27 ºC e o coeficiente de película na parede externa é 12,5 kcal/h m2 ºC. Calcular: a) O fluxo de calor por m2 de parede; b) A temperatura nas superfícies interna e externa da parede. Dados do Exercício A = 1m² L…

MECANISMOS COMBINADOS 6 2.5. REGIMES DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR 7 2.6. SISTEMAS DE UNIDADES 7 3. CONDUÇÃO DE CALOR 8 3.1 CONDUÇÃO DE CALOR UNIDIMENSIONAL EM REGIME PERMANENTE 8 3.2. LEI DE FOURIER 8 3.3. CONDUÇÃO DE CALOR EM UMA PAREDE PLANA 10 3.4. ANALOGIA ENTRE RESISTÊNCIA TÉRMICA E RESISTÊNCIA ELÉTRICA 13 3.5. ASSOCIAÇÃO DE PAREDES PLANAS EM SÉRIE 14 3.6. ASSOCIAÇÃO DE PAREDES PLANAS EM PARALELO 15 3.7. CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DE CONFIGURAÇÕES CILÍNDRICAS 19 3.8.…

pretende-se dimensionar uma estufa. Ela terá a forma cúbica de 1 m de lado e será construída de aço (k=40 kcal/h.m.ºC) com mm de espessura, isolada com lã de vidro (k=0,08 kcal/h.mºC) e revestida com plástico (k=0,2 kcal/h.mºC) de 10 mm de espessura. O calor será inteiramente gerado por resistências elétricas de 100 Ω, pelas quais passará uma corrente de 10 A (P =R.i²). Não pode ser permitida uma perda de calor superior a 10% do calor gerado. Sabendo-se que a temperatura nas faces das…

contracorrente. A pressão de operação é controlada por pressostatos ligados ao sistema de alimentação de combustível para a fornalha. Quando a demanda de vapor aumenta, a pressão começa a cair e o sistema de alimentação deve fornecer mais combustível e ar para a fornalha. Assim, com maior geração de gases (e calor) na fornalha, a produção de vapor aumenta restabelecendo a pressão de trabalho ao seu valor de “set-point”. 3.3- Tipos As caldeiras são classificadas em: a) Aquotubulares –…