Diagrama de Fase

UNIFEB

ENGENHARIA MECÂNICA

TRABALHO DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE II  - 2º BIMESTRE

ALUNO: __________________________________________

1. Considere uma tubulação conduzindo água. A tubulação está enterrada a x metros abaixo da superfície e é paralela a esta. A terra está inicialmente na temperatura ambiental de 10ºC e a temperatura externa cai subitamente para –15ºC, como resultado de uma frente fria. Duas perguntas são de interesse:

1. Determine x de forma que a terra perto da tubulação não atinja a temperatura de congelamento 0ºC em 8 horas.
2. Se a tubulação estiver a 0,6 m abaixo da superfície, determine o tempo que levará para que a temperatura atinja T = 0ºC naquela região.

Dados:         α = 8,2 x 10-7 m2/s

                k = 0,44 W/m.K

                h = 17,3 W/m2.K

1. Em um programa de avaliação de materiais, miçangas de vidro com 12,5 mm de diâmetro com revestimento dielétrico são retiradas de um forno de processo com uma temperatura de 225°C. As miçangas são resfriadas em uma corrente de ar a 20°C e o coeficiente de transferência de calor por convecção é 25 W/m2K. Determine a temperatura de uma miçanga após 6 min e o calor total perdido pela miçanga durante este mesmo intervalo de tempo.

Dados:         k  = 1,4 W/m.k                ρ = 2225 kg/m3

                cp = 835 J/kg.k

1. Um procedimento para a determinação da condutividade térmica de um material sólido envolve a fixação de um termopar em uma placa plana fina do sólido e a medição da resposta para uma mudança prescrita na temperatura de uma de suas superfícies. Considere um arranjo para o qual o termopar é fixado a       10 mm da superfície que é subitamente conduzida à temperatura de 100ºC pela exposição à água em ebulição. Se a temperatura inicial da placa era de 30ºC e o termopar mede uma temperatura de 65ºC, 2 min após a superfície ser conduzida a 100ºC, determine:

1. a sua condutividade térmica;
2. a temperatura a uma distância de 50 mm da superfície.

        

Dados:         ρ = 2200 kg/m3                cp = 700 J/kgK

1. Ar a 300 K e pressão de 1 atm entra em um tubo liso de  3 cm de diâmetro e 15 cm de comprimento. A velocidade do ar é de 50 m/s. Determine a quantidade de calor que deve ser aplicada na superfície do tubo para resultar num aumento de 15ºC na temperatura do ar.

Dados:         ν = 15,69 x 10-6 m2/s                        k = 0,02624 W/mºC

                Pr = 0,7                                        ρ = 1,18 kg/m3

                cp = 1006 J/kgºC.

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