Exercicios - BAC014 - TC - Nao Precisa Entregar

Exercicios - BAC014 - TC - Nao Precisa Entregar

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Prof. Dr. Rogério Fernandes Brito

Campus Avançado de Itabira

Itabira, MG, Brasil

rogbrito@unifei.edu.br

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ - UNIFEI - Campus Avançado de Itabira

Série de Exercícios - BAC014 - Engenharia de Fluidos (Transferência de Calor)

Prof. Dr. Rogerio Fernandes Brito - Segundo semestre de 2014

OBS: não precisa entregar.

Condução

1.

Uma chapa plana de cobre tem condutividade térmica K=380 [W/(mo C)], espessura L=2 [cm], área A= 2 [m2 ]. Nas superfícies da placa são mantidas as temperaturas T1=50 [oC] e T2=20 [oC]. Pede-se determinar:

a) A taxa de transferência de calor em [W],

b) O fluxo de calor transferido em [W/m2],

c) A temperatura em [oC] no centro da chapa.

2.

Duas paredes planas têm as condições: espessuras L1=20 [cm] e L2=10 [cm], condutividades térmicas K1 = 15 [W/(m oC)] e K2 = 8 [W/(m oC)], área da seção A= 12 [m2]. Nas superfícies da placa são mantidas as temperaturas T1=150 [oC] e T3=30 [oC]. Pede-se determinar:

a) A taxa de transferência de calor em [W],

b) O fluxo de calor transferido em [W/m2],

c) A temperatura T2 em [oC].

3.

Duas paredes planas colocada em paralelo têm as condições: condutividades térmicas K1=150 [W/(m oC)] e K2=10 [W/(m oC)], áreas da seção A1= 0,1 [m2 ] e A2= 0,2 [m2 ], espessura L=12 [cm]. Nas superfícies da placa são mantidas as temperaturas T1=80 [oC] e T2=30 [oC]. Pede-se determinar:

a) A taxa total de transferência de calor em [W],

b) Os fluxos de calor q1 e q2 em [W/m2].

4.

Uma parede plana é constituída de materiais com condutividades térmicas K1=1,50 [Kcal/(h m oC)], K2=0,05 [Kcal/(h m oC)], K3=50 [Kcal/(h m oC)], K4=0,85 [Kcal/(h m oC)], áreas da seção A1= 1 [m2] e A2=0,2 [m2], espessuras L1=20 [cm], L2=10 [cm], L3=5 [cm]. As superfícies das paredes são mantidas as temperaturas T1=150 [oC] e T2=30 [oC]. Pede-se determinar:

O fluxo de calor q transferido em [Kcal/(h m2)].

Mecanismos combinados: condução - convecção

5.

Um trocador de calor de placas está esquematizado na figura. A temperatura do fluido quente é TQ =120 [oC] com um coeficiente de convecção hQ= 850 [W/(m2 0C)]. A temperatura do fluido frio é TF =60 [oC] com um coeficiente de convecção hF= 250 [W/(m2 0C)]. A placa tem espessura L= 2 [mm], área A=5 [m2] e condutividade térmica K=204 [W/(m oC)]. Calcular a taxa de calor transferido em [W].

6.

Duas paredes planas têm as condições: espessuras L1=12 [cm] e L2= 5 [cm], condutividades térmicas K1= 0,8 [W/(m oC)] e K2= 0,2 [W/(m oC)], área da seção A= 20 [m2 ]. Os coeficientes de convecção são hQ= 140 [W/(m2 0C)] e hF= 20 [W/(m2 0C)]. As temperaturas dos fluidos são TQ=600 [oC] e TF=25 [oC]. Pede-se :

a) A taxa de calor transferido em [W],

b) A temperatura T2 entre as duas paredes em [oC].

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