Tarefa 2 - Fenômenos de Transporte 2 2021-2

UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS CURSOS DE ENGENHARIA CIVIL E ENGENHARIA DE MATERIAIS TAREFA 2 Período: 07/03/2022 a 09/03/2022 GNE 281 – Fenômenos de Transporte 2 Prof. Josiel Martins Costa A Tarefa 2 vale 20 pontos e deverá ser realizada respeitando os grupos já formados, ser redigida a mão, digitalizada e, posteriormente, submetido no Campus Virtual um único arquivo pdf até as 17h00 do dia 09/03. É importante ter claro que é necessário que todas as passagens matemáticas constem na resolução. Considere apenas duas casas após a vírgula. Além disso, na imagem digitalizada é necessária a identificação com o nome e a matrícula dos integrantes da dupla ou trio e um integrante deverá submeter a Tarefa. Lembrem-se que é possível carregar apenas um arquivo no Campus Virtual. 1) No Canadá é muito comum encontrarmos frutas congeladas nas prateleiras de supermercado. Suponha que o coeficiente combinado de transferência de calor por radiação, convecção e evaporação durante o refriamento seja determinado experimentalmente como sendo: ℎ = 6,18 𝑘𝑎𝑟𝑅𝑒 1 4 ⁄ 𝐷 onde o diâmetro D é o comprimento característico. O resfriamento das cerejas ocorre a 3 °C, 1 atm e velocidade 0,4 m/s. Qual é a taxa de transferência de calor a partir de uma cereja de 3 cm de diâmetro, inicialmente a 17 °C e k = 0,4 W/m °C. Qual o gradiente de temperatura inicial na superfície interna da cereja e o n° de Nusselt? Utilize propriedades da água para a cereja. 2) Cidades com elevada altitude apresentam pressão atmosférica inferior, como é o caso de Campos do Jordão que apresenta 1628 m de altitude e pressão atmosférica de 83,1 kPa. Considere o ar nesse pressão e 30 °C escoando com uma velocidade 5 m/s ao longo de uma placa plana de 2 m x 6 m de temperatura 124 °C. Qual é a taxa de transferência de calor a partir da placa considerando o escoamento paralelo do ar ao lado de 6 m de comprimento? E ao lado de 2 m? 3) Um motor a diesel gera gases quentes a 354 °C que entram em um tubo de 10 cm de diâmetro com velocidade de 6 m/s. A temperatura do tubo é 150 °C. Qual deve ser o comprimento do tubo para que os gases quentes saiam do tubo a 200 °C após trocar calor com a água em uma unidade de recuperação de calor. Dados: Considere ar como sendo os gases gerados. 4) Na engenharia civil, durante a edificação de arranha-céus, longos bastões de aço com 20 mm de diâmetro são soldados para o levantamento de vigas. No processo de solda, a temperatura das extremidades dos bastões pode chegar a 730 °C. Dado que as vigas se encontram num ambiente cujo ar está a 22 °C e h=13 W/m²K, determine a potência mínima para a soldagem. Considere kaço = 60,5 W/m K. As propriedades do fluido, quando não fornecida, devem ser retiradas da Tabela A4 do livro texto Incropera. Além disso, mostre todas as etapas da resolução, caso contrário poderei não considerar completo.