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