Lista de Transmissão de calor

Exercícios:

1. Um Cilindro de vidro com 5 cm de raio, cp = 0,84 kJ/kgºC, k = 0,8 W/mºC tem inicialmente uma temperatura de 450 ºC é esfriado por uma corrente de ar que mantém uma temperatura a 100 ºC. O coeficiente médio de transferência de calor é 180 W/m2ºC. Calcule o tempo requerido para que o cilindro tenha uma temperatura de 150 ºC.
2. Uma lata de cerveja inicialmente a 20 ºC é colocada num congelador com ar a 0 ºC. Quanto tempo leva para resfriar a lata de cerveja para 7 ºC? Considere as propriedades da cerveja k = 0,5723 W/mºC,  = 980 kg/m3, cp = 4203 J/kgºC, a = 1,32.10-7 m2/s. A lata possui 20 cm de altura e 7cm de diâmetro. O coeficiente de transferência de calor do ar para a lata foi estimado em 4,73 W/m2ºC. Estimar também o tempo utilizando o modelo concentrado.
3. Um cilindro longo (L = 2 m) de aço (k=40 W/m.K, a=1´10-5 m2/s, =7854 kg/m3, cp=434 J/kg.K) com 0,2 m de diâmetro e temperatura inicial de 400 ºC, é subitamente imerso em água a 50 ºC. Se o coeficiente convectivo é igual a 200 W/m2K, após 20 minutos, calcule: (a) a temperatura no centro do cilindro, (b) a temperatura na superfície do cilindro, (c) o calor transferido para a água.
4. Uma maça (k = 0,355 W/mºC, = 820 kg/m3, cp = 3600 J/kgºC) com 6 cm de diâmetro inicialmente a 15 ºC é resfriada com água a 2 ºC e coeficiente convectivo igual a 50 W/cm2ºC. Determine o tempo necessário para que o centro da maça atinja 3 ºC.
5. Determinar a reposta de temperatura de um fio de cobre de 0,8 mm de diâmetro a T0 = 150 ºC quando imerso subitamente em:
a) Água (h = 70 kcal/h.m2ºC) a 40 ºC
b) Ar (h = 10 kcal/h.m2ºC) a 40 ºC
Dados:
kcobre= 322 kcal/hmºC cp cobre = 0,091 kcal/kgºC
 = 8975 kg/m3
6. Calcular o fluxo de calor na parede composta abaixo sim é conhecido:

7. Têmpera é um processo no qual o aço é reaquecido e, então, resfriado para ficar menos quebradiço. Seja o estágio de reaquecimento para uma placa de aço com 100 mm de espessura (=7830 kg/m3, cp = 550 J/kgK, k= 48