Lista de trancal

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 9 (2101 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 14 de janeiro de 2013
Ler documento completo
Amostra do texto
Lista II – Transferência de Calor



1. Uma parede de um forno é constituída de duas camadas: 0,20 m de tijolo refratário (k = 1,2 kcal/h.m.oC) e 0,13 m de tijolo isolante (k = 0,15 kcal/h.m.oC). A temperatura da superfície interna do refratário é 1675 oC e a temperatura da superfície externa do isolante é 145 oC. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa, calcule :
a) ocalor perdido por unidade de tempo e por m2 de parede; q = 1480,60 Kcal/h (p/m2)
b) a temperatura da interface refratário/isolante. T2 = 1428,2 oC


[pic]
[pic]
a) Considerando uma área unitária da parede ( A=A1=A2=1 m2 ), temos :

[pic]

[pic]

b) O fluxo de calor também pode ser calculado em cada parede individual. Na parede de refratário, obtemos :

[pic]

[pic]

[pic]2. Um tanque de aço ( k = 40 Kcal/h.m.oC ), de formato esférico e raio interno de 0,5 m e espessura de 5 mm, é isolado com 1½" de lã de rocha ( k = 0,04 Kcal/h.m.oC ). A temperatura da face interna do tanque é 220 oC e a da face externa do isolante é 30 oC. Após alguns anos de utilização, a lã de rocha foi substituída por outro isolante, também de 1½" de espessura, tendo sido notado então umaumento de 10% no calor perdido para o ambiente ( mantiveram-se as demais condições ). Determinar :
a) fluxo de calor pelo tanque isolado com lã de rocha; q = 681,41 Kcal/h
b) o coeficiente de condutividade térmica do novo isolante; Kiso = 0,044 Kcal/h.moC
c) qual deveria ser a espessura (em polegadas) do novo isolante para que se tenha o mesmo fluxo de calor que era trocado com a lã de rocha.e = 4,22 cm ou 1,66”


[pic]

[pic]

a)[pic]

[pic]

[pic]

b) Levando em conta a elevação do fluxo de calor :

[pic]

Desprezando a resistência térmica da parede de aço ( T2 = T1= 30 oC ), temos :

[pic]

[pic]



c) Para manter o fluxo de calor deve ser usada uma maior espessura isolante :

[pic]

[pic]

[pic]




3. Um tanque de oxigênio líquido tem diâmetrode 1,20 m, um comprimento de 6 m e as extremidades hemisféricas. O ponto de ebulição do oxigênio é -182,8 oC. Procura-se um isolante térmico que reduza a taxa de evaporação em regime permanente a não mais que 10 Kg/h. O calor de vaporização do oxigênio é 51,82 Kcal/Kg. Sabendo que a temperatura ambiente varia entre 15 oC (inverno) e 40 oC (verão) e que a espessura do isolante não deve ultrapassar75 mm, qual deverá ser a condutividade térmica do isolante ? ( Obs : não considerar as resistências devido à convecção). K = 0,0072 Kcal/h.moC
[pic]

[pic]

[pic]

Este fluxo de calor atravessa a camada isolante por condução, uma parte através da camada esférica e outra através da camada cilíndrica. Então:

[pic]

[pic][pic]

4. Uma parede de um forno é 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 1700oC 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. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa, calcular :
a) o fluxo decalor por m2 de parede; q = 1480,60 Kcal/h (p/m2 de parede)
b) a temperatura nas superfícies interna e externa da parede.T4 = 145 oC

[pic]
[pic]
a) Considerando uma área unitária da parede ( A=A1=A2=1 m2 ), temos :

[pic]

[pic]

b) O fluxo de calor também pode ser calculado através de cada resistência individual. Na película interna, obtemos :

[pic]

[pic]

[pic]


Analogamentena película externa, obtemos :

[pic]
[pic]


5. Um reator de paredes planas foi construído em aço inox e tem formato cúbico com 2 m de lado. A temperatura no interior do reator é 600 oC e o coeficiente de película interno é 45 kcal/h.m2.oC. Tendo em vista o alto fluxo de calor, deseja-se isola-lo com lã de rocha ( k= 0,05 kcal/h.m.oC) de modo a reduzir a transferência de calor....
tracking img