Trabalho de Física

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL
FACULDADE DE ENGENHARIA
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

Disciplina: Transferência de Calor
Lista de Exercícios 1: Introdução à Transferência de Calor

Todos os exercícios foram retirados de textos básicos de transferência de calor, em partícular, dos livros de N. Ozisik (Transferência de Calor: Um Texto Básico, Ed. Guanabara, 1990, 661
p.) e/ou de F. Incropera & Dewitt (Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa, Ed.
LTC, 5a edição, 2003, 698 p.):
Exercícios do livro de Ozisik (pág. 14)
• Problema 1.5). Uma parede de tijolos com 15cm de espessura e condutividade térmica de 1, 2W/(m ·◦ C ) está a 30◦ C em uma face e a 230◦ C na outra face. Determine a transferência de calor através de uma área de 4m2 da parede. Resposta: 6, 4kW .
• Problema 1.7). O uxo de calor através de um material isolante de 3cm de espessura, com condutividade térmica de 0, 1W/(m ·◦ C), é de 250W/m2 . Se a temperatura da superfície quente for 175◦ C , qual será a temperatura da superfície fria? Resposta: 100◦ C .
• Problema 1.9). O uxo de calor através de uma tábua de madeira com 4cm de espessura é de 75W/m2 , quando há uma diferença de 25◦ C entre as superfícies interna e externa.
Qual é a condutividade térmica da madeira? Resposta: 0, 12W/(m ·◦ C).
• Problema 1.10). As temperaturas das superfícies interna e externa de um vidro de janela são 20 e −12◦ C , respectivamente. Se o vidro tem 80cm por 40cm, espessura de 1, 6cm e condutividade térmica de 0, 78W/(m ·◦ C), determine a perda de calor através do vidro durante 3 horas. Resposta: 5.391kJ .
• Problema 1.16). Uma esfera de 25cm de diâmetro, a 120◦ C , está suspensa no ar a
20◦ C . Se a transferência de calor por convecção natural entre a esfera e o ar for de
15W/(m2 ·◦ C), determine a taxa de perda de calor da esfera. Resposta: 294, 5W .
• Problema 1.20). A superfície interna de uma camada isolante está a 270◦ C e a superfície externa está dissipando