Exercícios: TRANSMISSÃO DE CALOR

UFRN – CT – DEM

TRANSMISSÃO DE CALOR

EXERCÍCIOS

1. Determinar o coeficiente global de transmissão de calor, baseado na superfície externa do tubo, de um condensador de vapor de uma central termoelétrica. O condensador é do tipo carcaça e tubos, feito com tubos de bronze (K=52 W/mºC) com diâmetro interno de 3 cm e espessura da parede de 3 mm. O fluido de resfriamento é água com T=50 ºC e coeficiente médio de transmissão de calor de 10.000 W/m² ºC escoando no interior dos tubos, enquanto que o coeficiente médio de transmissão de calor do vapor é de 50.000 W/m² ºC.

1. A parede de um trocador de calor consiste em uma placa plana de cobre (K=330 W/mºC) de 9,5 mm de espessura. Os coeficientes de transmissão de calor nas superfícies dos dois lados da parede são 2300 e 1600 W/m² ºC, correspondendo respectivamente as temperaturas do fluido de 90 e 30 ºC. Calcule as temperaturas superficiais. Calcule o fluxo de calor.

1. Um sistema de vácuo usado para deposição de partículas é constituído por uma chapa mantida a 300 K por um calefator elétrico e uma campânula cuja face interna é mantida a 77 K mediante um circuito de refrigeração a nitrogênio líquido. A chapa de calefação, que é isolada na face inferior, tem 0,3 m de diâmetro e emissividade 0,25. Pergunta-se: a) qual a potência elétrica que deve ser injetada no calefator da chapa de aquecimento? b) qual a taxa de injeção de nitrogênio líquido no circuito de refrigeração, sabendo-se que o calor latente de vaporização é 125 Kj/Kg? c) a fim de se reduzir o consumo de nitrogênio líquido, sugere-se recobrir a chapa de aquecimento por uma película de alumínio (ε = 0,09). Esta sugestão surtirá efeito?

1. Uma parede de uma fornalha é constituída de tijolos de 23 cm x 11,5 cm x 7,5 cm. Dois tipos de tijolos são disponíveis: um tem temperatura máxima de utilização de 1000 ºC e k=1,5 W/mºC e o outro tem temperatura máxima de utilização de 850 ºC e K=0,75 W/mºC. Ambos custam o mesmo e podem ser assentados de qualquer maneira, mas deseja-se projetar a parede mais econômica possível para uma fornalha com temperatura de trabalho de 1000 ºC no lado quente e 200 ºC no lado frio. Se a quantidade máxima admissível de transmissão de calor for de 850 W/m², determine o arranjo mais econômico para os tijolos.      

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