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Engenharia Mecânica ·
Transferência de Calor
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UNIFEB ENGENHARIA MECÂNICA TRANSFERÊNCIA DE CALOR INDUSTRIAL E ELEMENTOS CONSTRUTIVOS PROF ANTONIO BATISTA Lista 3 10 Uma bola de aço cp 046 kJkgºC k 35 WmºC e ρ 7800 kgm3 de 5 cm de diâmetro à temperatura uniforme de 450ºC é subitamente colocada num ambiente controlado onde a temperatura é mantida a 100ºC O coeficiente de transferência de calor por convecção é 10 Wm2ºC Calcule o tempo necessário para que a bola atinja a temperatura de 150ºC R t5819 s 20 Um grande bloco de alumínio k 215 WmºC e α 84 x 105 m2s à temperatura de 200ºC tem a temperatura da sua superfície subitamente abaixada para 70ºC Determine o tempo para que a temperatura numa profundidade de 40 cm caia para 120ºC R t 3772 s 30 Um grande bloco de aço k 45 WmºC α 14 x 105 m2s está inicialmente à temperatura uniforme de 35ºC Calcule a temperatura numa profundidade de 25 cm depois de 05 min se a superfície do bloco a Tem a sua temperatura subitamente elevada para 250ºC R 1185ºC b Recebe um fluxo de calor constante de 32 x 105 Wm2 R 793ºC 40 Uma longa tora de madeira de forma cilíndrica de 4 cm de diâmetro está inicialmente a 10C Ela é exposta aos gases quentes de uma lareira 500C com um coeficiente de troca de calor por Convecção Radiação de 56 Wm2K na superfície Se a temperatura de ignição da madeira for 420C determine quanto tempo vai levar para que a tora entre em combustão Resposta t 22282 s 702 h Propriedades da madeira 50 Um teste de incêndio é conduzido sobre uma grande massa de concreto inicialmente a uma temperatura de 15C A temperatura da superfície atinge 500C instantaneamente Estime o tempo requerido para que a temperatura a uma profundidade de 30 cm atinja 100C O concreto pode ser considerado como um sólido semiinfinito R t 94 h 33840 s Dados k 14 WmC ρ 2300 kgm3 cp 880 JkgC α 69107 m2s 60 Uma grande placa de alumínio k 215 WmºC de 50 cm de espessura inicialmente a 200ºC é subitamente exposta a um ambiente de convecção com coeficiente 525 Wm2ºC e α 84 x 105 m2s onde a temperatura externa é de 70ºC Calcule a temperatura a uma profundidade de 125 cm de uma das faces 1 min após a placa ter sido exposta ao ambiente 70 Um cilindro de alumínio de 50 cm de diâmetro inicialmente a 200ºC é subitamente colocado num ambiente a 70ºC para qual h 525 Wm2ºC e k 215 WmºC e α 84 x 105 m2s Calcule a temperatura num raio de 125 cm e o calor perdido por unidade de comprimento 1 min após o cilindro ter sido exposto a este ambiente Bom trabalho
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UNIFEB ENGENHARIA MECÂNICA TRANSFERÊNCIA DE CALOR INDUSTRIAL E ELEMENTOS CONSTRUTIVOS PROF ANTONIO BATISTA Lista 3 10 Uma bola de aço cp 046 kJkgºC k 35 WmºC e ρ 7800 kgm3 de 5 cm de diâmetro à temperatura uniforme de 450ºC é subitamente colocada num ambiente controlado onde a temperatura é mantida a 100ºC O coeficiente de transferência de calor por convecção é 10 Wm2ºC Calcule o tempo necessário para que a bola atinja a temperatura de 150ºC R t5819 s 20 Um grande bloco de alumínio k 215 WmºC e α 84 x 105 m2s à temperatura de 200ºC tem a temperatura da sua superfície subitamente abaixada para 70ºC Determine o tempo para que a temperatura numa profundidade de 40 cm caia para 120ºC R t 3772 s 30 Um grande bloco de aço k 45 WmºC α 14 x 105 m2s está inicialmente à temperatura uniforme de 35ºC Calcule a temperatura numa profundidade de 25 cm depois de 05 min se a superfície do bloco a Tem a sua temperatura subitamente elevada para 250ºC R 1185ºC b Recebe um fluxo de calor constante de 32 x 105 Wm2 R 793ºC 40 Uma longa tora de madeira de forma cilíndrica de 4 cm de diâmetro está inicialmente a 10C Ela é exposta aos gases quentes de uma lareira 500C com um coeficiente de troca de calor por Convecção Radiação de 56 Wm2K na superfície Se a temperatura de ignição da madeira for 420C determine quanto tempo vai levar para que a tora entre em combustão Resposta t 22282 s 702 h Propriedades da madeira 50 Um teste de incêndio é conduzido sobre uma grande massa de concreto inicialmente a uma temperatura de 15C A temperatura da superfície atinge 500C instantaneamente Estime o tempo requerido para que a temperatura a uma profundidade de 30 cm atinja 100C O concreto pode ser considerado como um sólido semiinfinito R t 94 h 33840 s Dados k 14 WmC ρ 2300 kgm3 cp 880 JkgC α 69107 m2s 60 Uma grande placa de alumínio k 215 WmºC de 50 cm de espessura inicialmente a 200ºC é subitamente exposta a um ambiente de convecção com coeficiente 525 Wm2ºC e α 84 x 105 m2s onde a temperatura externa é de 70ºC Calcule a temperatura a uma profundidade de 125 cm de uma das faces 1 min após a placa ter sido exposta ao ambiente 70 Um cilindro de alumínio de 50 cm de diâmetro inicialmente a 200ºC é subitamente colocado num ambiente a 70ºC para qual h 525 Wm2ºC e k 215 WmºC e α 84 x 105 m2s Calcule a temperatura num raio de 125 cm e o calor perdido por unidade de comprimento 1 min após o cilindro ter sido exposto a este ambiente Bom trabalho