Tarefa 11-2021 2

EMC5425 – FENÔMENOS DE TRANSPORTE TAREFA 11 – Entrega até 20/fevereiro 1 - Uma barra de aço (k = 50 W/moC), com 1 m de comprimento, está isolada na superfície lateral. Uma extremidade é mantida a 100oC e a outra extremidade é resfriada por convecção por um fluido a 20oC. Em regime permanente, um termopar inserido na metade da barra indica uma temperatura de 85oC. Determine o coeficiente de troca de calor por convecção na extremidade resfriada. 2 - Um desembaçador do vidro traseiro de um automóvel é constituído por um filme aquecedor, delgado e transparente, aplicado à sua face interna. O aquecimento elétrico dessa película proporciona um fluxo de calor uniforme na face interna do vidro. Qual será a potência elétrica dissipada por unidade de área do vidro para manter a superfície da face interna a 15oC quando a temperatura no interior do veículo for 25oC e o coeficiente de convecção 10W/m2 oC e a temperatura exterior -10oC e o coeficiente de convecção externo 65 W/m2 oC. A espessura do vidro é 4 mm e sua condutividade térmica kv = 1,4 W/m oC. 3 - A parede de um forno é composta por 3 materiais, dois dos quais com a condutividade conhecida, kA = 20 W/m oC e kC = 50 W/m oC, e com espessuras conhecidas LA = 0,3 m e LC = 0,15 m. O terceiro material, B, tem a espessura conhecida, LB = 0,15 m, mas a condutividade térmica kB é desconhecida. Em condições de operação em regime permanente, as medições de temperatura revelam, na face externa, TS,O =20oC enquanto na face interna TS,i=600oC. A temperatura dos gases no forno é T∞=800oC. O coeficiente de transferência de calor por convecção, h, é 25 W/m2 oC. Qual é o valor da condutividade do material B, kB ? SEGUE... 1/2 4 - Em um certo processo de fabricação, uma película transparente é aplicada a um substrato, conforme mostra a figura acima. Para fazer a cura da colagem, realizada na temperatura T0, usa-se uma fonte de radiação, que proporciona um fluxo de calor Q0 (W/m2), totalmente absorvido pela cola. O substrato tem a face posterior mantida a T1 e a face livre da película exposta ao ar, na temperatura T∞ com um coeficiente de transferência de calor por convecção h. (a) Mostrar o circuito térmico que representa a transferência de calor em regime permanente. Nomeie todos os elementos, os nós e as taxas de calor. Deixar o circuito em forma simbólica. (b) Admitir as seguintes condições: T∞=20oC, h=50 W/m2 oC, T1=30oC. Lf = 0,25 mm, kf = 0,025 W/moC Ls = 1,0 mm, ks = 0,05 W/moC Calcule o fluxo de calor necessário para manter a superfície de colagem a Tint =60oC. 2/2