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Exercício 1
Considere a parede de uma casa de dimensões 5×2.5m e com uma espessura total de 25cm, esquematizada na
figura a seguir. A janela de vidro tem dimensões 1.5m×80cm×8mm. A parede é divida em duas partes, sendo
que a porção inferior é feita de tijolos e ocupa uma altura de 1m. A parede superior é feita de tijolos
rebocados com cimento apenas na face externa. A espessura da camadade reboco é de 5cm. São dadas as
condutividades térmicas dos materiais em questão e os coeficientes de película do lado interno e externo da
casa, a saber:



Sabendo-se que a temperatura interna da casa é sempre mantida em 25ºC, pede-se:
a) Para um dia em que a temperatura ambiente é de 5ºC e desprezando quaisquer
efeitos de radiação, qual será a energia dissipada pela parede?Dica: esboce o
circuito térmico para a parede. Pense em um circuito em uma associação do tipo
série-paralelo.
b) Nos dias de inverno, o consumo de energia será maior nos dias com ou sem
ventania? Justifique.



Nota: Página 2/4
Exercício 2

No interior de uma estufa de alta temperatura os gases atingem 650 ºC. A parede da estufa é de aço, tem 6 mm
de espessura e fica em umespaço fechado em que há risco de incêndio, sendo necessário limitar a temperatura
da superfície em 38 ºC. Para minimizar os custos de isolação, dois materiais serão usados: primeiro um
isolante de alta temperatura (mais caro), aplicado sobre o aço e, depois, magnésia (menos caro) externamente.
A temperatura máxima suportada pela magnésia é 300 ºC. Conhecendo os dados abaixo, pede-se:
a)Especifique a espessura ( em cm ) de cada material isolante.
b) Sabendo que o custo por cm de espessura colocado do isolante de alta temperatura é duas vezes que o da
magnésia, calcule a elevação percentual de custo se fosse utilizado apenas o isolante de alta temperatura.
DADOS:
temperatura ambiente : 20 ºC
coeficiente de película interno : 490 kcal/(h.m2
.ºC)
coeficiente de películainterno : 20 kcal/(h.m2
.ºC)
condutividade térmica do aço : 37,25 kcal/(h.m.ºC)
condutividade térmica do isolante de alta temperatura : 0,0894 kcal/(h.m.ºC)
condutividade térmica do isolante de magnésia : 0,067 kcal/(h.m.ºC)


Exercício 3
Uma roupa de mergulho é constituída por uma camada de borracha (de espessura de 3.2 mm e condutividade
térmica 0.17 W/(m.K) aplicada sobre otecido (de espessura de 6.4 mm e condutibilidade 0.035 W/(m.K) a
qual permanece em contato direto com a pele. Assumindo para a pele 27o
C e para a superfície externa da
borracha a temperatura de 15o
C e para uma área corporal de 4.1m2
, calcular a energia dissipada em uma hora.
dica: como as espessuras da roupa de mergulho são pequenas em relação à curvatura das várias partes do
corpohumano, podem ser empregadas as equações para paredes planas.

Exercício 4
Um tubo condutor de vapor de diâmetro interno 160 mm e externo 170 mm é coberto com duas camadas de
isolante térmico. A espessura da primeira camada é 30 mm e a da segunda camada é 50 mm. As
condutividades térmicas R1, R2, R3 do tubo e das camadas isolantes são 50, 0,15 e 0,08 kcal/h.m.oC,
respectivamente. Atemperatura da superfície interna do tubo de vapor é 300 oC e a da superfície externa do
segundo isolante é 50 oC. Calcular :
a) O fluxo de calor por unidade de comprimento do tubo.
b) A temperatura nas interfaces das camadas.

Respostas:
a) 240,6 Kcal/h
b) 299,95 oC e 222,79 oC Página 3/4





Exercício 5
Um forno de 6 m de comprimento, 5m de largura e 3 m de altura tem suaparede constituída de 3 camadas. A
camada interna de 0,4 m é de tijolos refratários ( k=1,0 kcal/h.m.oC ). A camada intermediária de 0,30 m tem
a metade inferior de tijolos especiais ( k=0,20 kcal/h.moC ) e a metade superior de tijolos comuns ( k=0,40
kcal/h.m.oC). A camada externa de 0,05m é de aço ( k=30 kcal/hm C). Sabendo-se que a superfície interna
está a 1700 oC e a superfície...
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