Lista de trancal

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) o calor 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

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

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

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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 um aumento 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”

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

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

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

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3. Um tanque de oxigênio líquido tem diâmetro