calculo

FENÔMENOS DE TRANSPORTE
LISTA DE EXERCÍCIOS
Terceira avaliação - Capítulo 8
1 – Um tubo de aço ( k = 35 kcal/h.m.°C ) tem diâmetro externo de 3”, espessura de 0,2”, 150 m

de comprimento e transporta amônia a -20 °C (convecção desprezível ). Para isolamento do tubo existem duas opções: isolamento de espuma de borracha (k = 0,13 kcal/h.m.°C ) de 3” de espessura e isolamento de isopor (k = 0,24 kcal/h.m.°C ) de 2” de espessura. Por razões de ordem técnica o máximo fluxo de calor não pode ultrapassar 7000 Kcal/h. Sabendo que a temperatura na face externa do isolamento é 40 °C, pede-se :
a) As resistências térmicas dos isolantes;
b) Calcule o fluxo de calor para cada opção e diga qual isolamento deve ser usado;
c) Para o que não servir, calcule qual deveria ser a espessura mínima para atender o limite de fluxo de calor.
Resp. (0,00897 h.°C/Kcal e 0,00375 h.°C/Kcal ; 6685,7 Kcal/h 15981,7 Kcal/h, 8,9”)

2 – Um forno de 6 m de comprimento, 5m de largura e 3 m de altura tem sua parede constituída de 3 camadas. A camada interna de 0,4 m é de tijolos refratários (k = 1,0 kcal/h.m.°C). A camada intermediária de 0,30 m tem a metade inferior de tijolos especiais (k = 0,20 kcal/h.m°C) e a metade superior de tijolos comuns (k = 0,40 kcal/h.m.°C). A camada externa de 0,05m é de aço (k = 30 kcal/h.m°C). Sabendo-se que a superfície interna está a 1700 °C e a superfície externa está a 60 °C . Pede-se:
a) o fluxo de calor pela parede
b) considerando que após, alguns anos o fluxo de calor aumentou 10 % devido ao desgaste da camada de refratários. Calcular este desgaste supondo que o mesmo foi uniforme em todo o forno. Resp. (77222 Kcal/h ; 12,7 cm)

3 – Uma parede de um forno é constituída de duas camadas: 0,20 m de tijolo refratário (k = 1,2 kcal/h.m.°C) e 0,13 m de tijolo isolante (0,15 kcal/h.m.°C). A temperatura dos gases dentro 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