EX 04 TC Sistema Aletado 2014 2(1)

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unilesteMGCENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS

Lista de Exercícios Propostos - 04

Fenômenos de Transporte II

Sistema Aletado

Aluno: ______________________________

Segundo Semestre 2014_2

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1. Um bastão cilíndrico de alumínio (k = 228 w / m º c ), de 15 cm de comprimento e 10 cm de

diâmetro é fixado numa parede a 220 º c. O bastão está em contato com o ar ambiente a 25

º c, com coeficiente de transferência de calor por convecção de 10 w / m2

º c. Determinar a

transferência de calor perdido pelo bastão considerando que o mesmo é isolado na sua

extremidade.

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2. Uma barra muito longa de cobre k = 372 w/m º c de 2,5 cm de diâmetro tem extremidade

mantida a 93 º c . A barra é exposta a um fluido cuja temperatura é 38 º c . O coeficiente de

transferência de calor é 3,5 w/m2 º c. Determinar o calor perdido pela barra.

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3. Uma aleta reta de perfil retangular de 2,5 cm de espessura e 15 cm de comprimento é

construída com aço k = 45 w/m º c é fixada muna parede mantida a 200 º c. A temperatura

do ambiente é 15 º c e o coeficiente de transferência de calor por convecção é de 17 3,5

w/m2 º c. Calcular:

O calor perdido pela aleta por unidade de profundidade

A temperatura na metade do comprimento da aleta.

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4. Determinar o calor total perdido pela parede aletada, conforme mostrado na figura abaixo:

2 m

t = 2,0 mm

z =1 m

L = 2,8 cm

Tp = 200 º C

Ta = 38 º C

Ha = 25 W / m2 º C

Ka = 65 W / m º C

Número de Aletas = 500

m = ( h P / k A )1/2

P = 2t + 2z

A = zt

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5. Determinar o calor total perdido pela parede aletada, que possui a extremidade da aleta

isolada , conforme mostrado na figura abaixo:

Isolante

2,4 m

t = 2,0 mm

z =0,80 m Isolante

L = 1,8 cm

Tp = 280 º C

Ta = 30 º C

Ha = 15 W / m2 º C

Ka = 200 W / m º C

Número de Aletas = 600

m = ( h P / k A )1/2

P = 2t + 2z

A = zt

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6. Determinar o calor total perdido pela parede aletada, que possui a extremidade da aleta

isolada , conforme mostrado na figura e informações abaixo:

Tp = 350 º C

Ta = 45 º C

ha = 35 W / m2 º C

Ka = 65 W / m º C

m = ( h P / k A )1/2

P = D

A = D2 / 4

A Extremidade das aletas isoladas B

3 cm

Corte AB D= 1 cm

5 cm

20 cm

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7. Determinar o calor total perdido pela parede aletada, conforme mostrado na figura e

informações abaixo:

Tp = 280 º C

Ta = 30 º C

ha = 15 W / m2 º C

Ka = 200 W / m º C

m = ( h P / k A )1/2

P = D

A = D2 / 4

A B

3 cm

Corte AB D= 1 cm

5 cm

20 cm

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8. Um tubo de 2,5 cm de diâmetro tem aletas circunferências de perfil retangular espaçadas de

9,5 mm ao longo de seu comprimento. A aletas são de alumínio de 0,8 mm de espessura e

12,5 mm de comprimento. A temperatura da parede do tubo é mantida a 200 C e a

temperatura do ambiente é de 93 C. O coeficiente de transferência de calor por convecção

é 110 w/m2 C. Calcule o calor perdido por metro de comprimento de tubo.

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9. Uma aleta de cobre de 1,6 mm de espessura está fixada ao redor de um tubo de 2,5 mm de

diâmetro. O comprimento da aleta é de 12,5 mm. A temperatura da parede do tubo é

mantida a 400 C e a temperatura do ambiente é mantida a 20 C. O coeficiente de

transferência de calor por convecção é 60 w/m2 C. Calcule o calor perdido pela aleta.

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10. Calcular a perda de calor em 15 m de tubo aletado conforme mostrado ao lado, conhecendo-

se:

R2

R1 = 2,5 cm

R2 = 4,5 cm

L = 15 m

T = 2 mm

Dados:

1. Condutividade térmica

do material da aleta

igual a 200 w/m C

2. Temperatura na parede

do tubo de 280 C

3. Temperatura na região

da aleta de 40 C

4. Condutividade térmica

do material do tubo

igual a 60 w/m C

5. Coeficiente de

transferência de calor

por convecção 25

w/m2c

6. A especificação

técnica do tubo

aletado informa que é

utilizado 300

aletas/metro de tubo

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