Fenomenos Dos Transportes

1-) Aletas retangulares de 3mm de espessura e 2 cm de comprimento, são soldadas em uma placa plana de 1 m por 1m e com 5mm de espessura. Tanto as aletas quanto as placas são feitas de aço carbono. A superfície primária exposta é mantida a 180ºC enquanto que a superfície aletada está em contato com o ar a 20ºC. O espaçamento entre as aletas é de 7mm e coeficiente de troca de calor por convecção vale 10W/m²ºC. Determine a troca de calor da placa. Qual seria a troca de calor sem as aletas?

2-) Um termopar é usado para medir a temperatura de uma corrente de gás. Esta temperatura sobe subitamente de 20 a 100ºC. Se a ponta do termopar puder ser modelada como uma esfera de 3mm de diâmetro, com condução desprezível ao longo dos fios, quanto tempo levará para que a temperatura registrada marque 90ºC? e 99ºC? A velocidade do gás é de 2m/s, as propriedades do metal são 8600kg/m³, calor especifico 400J/kgK e condutividade térmica 30 W/m.K. Mostre que a formulação de parâmetros concentrados pode ser utilizada. Utilize h= 74,6 W/m²K para o coeficiente combinado de troca de calor por radiação-convecção. Analise a influencia do diâmetro do sensor nestas respostas.

3-) Ar na pressão de 6 KN/m² e temperatura de 300ºC com velocidade de 10 m/s sobre uma placa plana de 0,5 m de comprimento. Estime a taxa de resfriamento da placa por unidade de largura necessária para manter a placa a 27ºC.

Dados: ν = 4,94 x 10-4 m²/s Pr= 0,688 k= 0,0355 W/mºC ρ= 0,0487 kg/m³

4-) Ar a 1 atm e 27ºC entra em um tubo de 5mm de diâmetro num tubo liso com velocidade de 3,0 m/s. O comprimento do tubo é de 10cm. Um fluxo de calor constante é imposto na parede de tubo. Calcule a transferência de calor se a temperatura de saída for de 77ºC.

Dados: ν = 18,22 x 10-6 m²/s Pr= 0,703 k= 0,02814 W/mºC ρ= 1,1774 kg/m³