Estudante

Projeto de Sistemas Térmicos
Lista 1 –Transferência de Calor: Condução, Convecção e Radiação.
Professor: MSc. Fernando Guimarães Aguiar

Data: 15/04/2011

Exercício 01: Uma parede de concreto, que tem uma área superficial de 20m2 e espessura de
0,30m, separa o ar refrigerado de um quarto do ar ambiente. A temperatura da superfície interna da parede é mantida a 25ºC e a condutividade térmica do concreto é de 1W/(mK).
Determine a perda de calor através da parede considerando que a temperatura de sua superfície externa varie de -15ºC a 40ºC, que correspondem ao extremo inverno e verão, respectivamente. Apresente o resultado graficamente, calculando a perda de calor para dois valores quaisquer, compreendidos entre -15ºC a 40ºC. Resp: qinv=2667W; qverao=1000W.
Exercício 02: A base de concreto de um porão tem 11m de comprimento, 8 de largura e 0,20 de espessura. Durante o inverno, as temperaturas são normalmente de 17ºC a 10ºC em suas superfícies superior e inferior respectivamente. Se o concreto tiver uma condutividade térmica de 1,4W/(mK), qual é a taxa de perda de calor através da base? Se o porão é aquecido por um forno a gás operando a uma eficiência de 90% e o gás natural estiver cotado a R$0,01/MJ, qual é o custo diário da perda térmica? Resp: R$4,14/dia.
Exercício 03: Qual é a espessura requerida para uma parede de alvenaria com condutividade térmica igual a 0,75W/(mK), se a taxa de calor deve ser 80% da taxa através de uma parede estrutural composta com uma condutividade térmica de 0,25W/(mK) e uma espessura de
100mm? A diferença de temperaturas imposta nas duas paredes é a mesma. Resp: 0,375m
Exercício 04: Um aquecedor elétrico se encontra no interior de um longo cilindro de diâmetro igual a 30mm. Quando água, a uma temperatura de 25ºC e velocidade de 1m/s, escoa perpendicularmente ao cilindro, a potência por unidade de comprimento necessária para manter a superfície do cilindro a uma temperatura uniforme de 90ºC é de 28kW/m. Quando