Lista de exercicios lazaro fisp

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EXERCICIOS_LISTA 1

SÃO PAULO

2012
FISP_FACULDADES INTEGRADAS DE SÃO PAULO
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AUTOR, RA: ?
Exercícios apresentados a disciplina de FENOMENOS DOS TRANSPORTES do Curso de ENGENHARIA MECATRONICA/FISP, sob orientação do Professor Lázaro.

SÃO PAULO

2012

Sumário 1. EXERCICIOS 1 2. RESPOSTAS 2 3. REFERÊNCIAS 6

1. EXERCICIOS 2.1 Em uma indústria farmacêutica, pretende-se dimensionar uma estufa. Ela terá a forma cúbica de 1m de lado e será construída de aço (k= 40 kcal/h.m.°C), com 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 as temperaturas nas faces das paredes, interna e externa, são respectivamente 300°C e 20°C, pede-se:

a. A resistência térmica exigida na parede da estufa; b. A espessura da lã de vidro.

2.2 Um tubo de aço (k= 35 kcal/h.m.°C) tem diâmetro externo de 3”, espessura de 0,2”, 150m 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= 0,24kcal/h.m.°C) de 2” 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.

2.3 Um forno de 6m de comprimento, 5m de largura e 3m de altura tem sua parede constituída de 3 camadas. A camada interna de 0,4m é de tijolos refratários (k= 1,0 kcal/h.m°C). A camada intermediária de 0,30m tem a metade inferior de tijolos especiais (k= 0,20kcal/h.m°C).