Fenotran 2

1) Um reservatório esférico destinado a encerrar oxigênio líquido, tem raio interno igual a 1,5 m e é feito de vidro com espessura igual a 0,03 m ( k = 0,6 kcal/h.m.oC ). O reservatório é revestido externamente por uma camada de lã de vidro de espessura igual a 0,35 m ( k = 0,03 kcal/h.m.oC ). A temperatura na face interna do vidro é -180 oC e na face externa do isolamento é 10oC. Calcular :

a) fluxo de calor através da parede; (R: 680,7 W)

b) temperatura na interface vidro/isolante. (R: 178,98C)

2) Em uma indústria farmacêutica, pretende-se dimensionar uma estufa. Ela terá a forma cúbica de 1 m de lado e será construída de aço (k = 40 kcal/h.moC), com 10 mm de espessura, isolada com lã de vidro (k= 0,08 kcal/h.moC) e revestida com plástico (k= 0,2 kcal/h.moC) de 10 mm de espessura. O calor será inteiramente gerado por resistências elétricas de 100 ohm, pelas quais passará uma corrente de 10 A . Não pode ser permitida uma perda de calor superior a 10 % do calor gerado. Sabendo-se que as temperatura nas faces das paredes, interna e externa, são respectivamente 300 oC e 20 oC, pede-se :

a) a resistência térmica exigida; (R: 1,68 C/W)

b) a espessura da lã de vidro. (R: 0,152 m)

3) Um trocador de calor deve ser construído para resfriar 25000 Kg/h de álcool (cp = 0,91 Kcal/Kg.oC) de 65 oC para 40 oC, utilizando 30000 Kg/h de água (cp = 1 Kcal/Kg.oC) que está disponível a 15 oC. Admitindo coeficiente global (sujo) de transferência de calor de 490 Kcal/h.m2.oC, determinar o comprimento do trocador tipo duplo tubo necessário, considerando que o diâmetro externo do tubo interno é 100 mm. (RE:132,4 m)

4) Numa indústria deseja-se projetar um dissipador de calor para elementos transistores em um local onde o coeficiente de película é 3 Kcal/h.m2.oC. A base do dissipador será uma placa plana, de 10 x 10 cm, sobre a qual estarão dispostas 8 aletas, de seção transversal retangular, com espaçamento constante, de 2 mm de espessura e 40 mm de altura. Sob a placa deve ser mantida uma temperatura de 80 oC, com temperatura ambiente de 30 oC. Considerando a condutividade térmica das aletas igual a 35 Kcal/h.m.oC, pede-se :

a) a eficiência da aleta; (R: 95,68%)

b) calor dissipado pela placa aletada; (R: 12,13 W)

c) razão percentual entre os fluxos