Fenômenos de transporte ii

Lista de Exercícios
1. Calcule a taxa de transferência de calor por m2 de superfície para uma parede isolada de uma câmara fria onde a temperatura externa é de 27 0C e a temperatura interna de 3,5 0C.
A parede é composta de 25,4 mm de cortiça com um k de 0,0433 W/(m K).
2. Uma parede de um forno é constituída de 2 camadas: 0,20 m de tijolo refratário [k=12 W/
(m K)] e 0,13 m de tijolo isolante [k=15 W/ (m K)]. A temperatura da superfície interna do refratário é 16750C e a temperatura da superfície externa do isolante é 1450C. Desprezando a resistência térmica das juntas da argamassa, calcule:
a) o fluxo de transferência de calor;
b) a temperatura da interface refratário isolante.
3. Um tubo de aço [k = 8W/(m K)] de 0,03 m de espessura, 0,1 m de Ø externo e 10 m de comprimento é utilizado para conduzir ar aquecido. O tubo é isolado com 2 camadas de materiais isolantes: a primeira de isolante de alta temperatura (k = 0,51 W /m K) com espessura de 0,05 m e a segunda com isolante a base de magnésia (k = 0,32 W /m K) também com espessura de 0,05 m. Dados: Tsuperf. int. tubo=170 0C Tsuperf. ext. tubo= 22 0C
a) determine a taxa de transferência de calor por unidade de comprimento do tubo;
b) Determine a temperatura da interface entre os 2 isolantes.
4. Um recipiente esférico metálico com parede delgada é usado para armazenar nitrogênio líquido a 77 K. O recipiente possui um diâmetro de 0,5 m e é coberto por um isolante térmico refletivo, composto de pó de sílica com vácuo nos interstícios. O isolante tem espessura de 25 mm e sua superfície externa está exposta ao ar ambiente a 300 K. O coeficiente convectivo é conhecido e vale 20 W / (m2 K). O calor latente de vaporização e a densidade do nitrogênio líquido são 2 x 105 J/kg e 804 kg/m3, respectivamente. Dado : k = 0,0017 W/(m K) p/ pó de sílica com vácuo nos interstícios (300 K).
a) qual é a taxa de transferência de calor para o nitrogênio líquido?
b) qual é a taxa de perda de líquido por