Transferência de Calor

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Universidade de Brasília, Faculdade do Gama-FGA 
Transferência de Calor, Prof. Fábio Alfaia da Cunha. 
Matrícula: DATA: 24/08/2022. 
Aluno: 
 
Q1 Considere um motor quente de automóvel que pode ser 
aproximado como um bloco retangular de 0,7m de altura, 0,50m 
de largura e 0,9m de comprimento. A superfície inferior do bloco 
está a uma temperatura de 95ºC, e sua emissividade é de 0,9. O ar 
ambiente está a 25ºC, e a superfície da estrada está a 30ºC. 
Determine a taxa de transferência de calor por convecção e 
radiação a partir da superfície inferior do bloco do motor quando 
o automóvel viaja na velocidade de 90km/h. Considere o 
escoamento como sendo turbulento ao longo de toda a superfície, 
em decorrência da agitação constante do bloco do motor, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Q2 A seção de produção de uma fábrica de plásticos produz uma 
folha contínua de plástico 1,2m de largura e 2mm de espessura, a 
uma taxa de 15m/min. A temperatura da folha de plástico é 90ºC 
quando exposta ao ar circundante. A folha é submetida a 
escoamento de ar a 30ºC com velocidade de 3m/s em ambos os 
lados ao longo da superfície, na direção normal à direção do 
movimento da folha. A largura da seção de ar frio é tal que um 
ponto fixo sobre a folha de plástico passa através da seção em 2s. 
Determine a taxa de transferência de calor a partir da folha de 
plástico para o ar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Q3 Em uma fábrica de produtos cosméticos, glicerina está sendo 
aquecida no escoamento através de um tubo de diâmetro de 35mm 
e 10m de comprimento. Com vazão mássica de 0,5kg/s, o fluxo 
de glicerina entra no tubo a 25ºC. A superfície do tubo é mantida 
a uma temperatura de superfície constante de 150ºC. Determine a 
temperatura média se saída e a taxa total de transferência de calor 
para o tubo. Avalie as propriedades de glicerina a 35ºC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Q4 Ar quente à pressão atmosférica e a 75ºC entra em um duto 
não isolado de 10m de comprimento e de seção transversal 
quadrada de 0,15m  0,15m, que passa através do sótão de uma 
casa a 0,2m3/s. O duto é quase isotérmico a 70ºC. Determine a 
temperatura do ar na saída e a taxa de perda de calor a partir do 
duto para o espaço de ar no sótão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Q5 Um trocador de calor de casco e tubo com 2 passes no casco 
e 8 passes no tubo é utilizado para aquecer álcool etílico 
(cp=2670J/kgK) nos tubos de 27ºC para 75ºC a uma taxa de 
2,1kg/s. O aquecimento deve ser feito com água (cp=4190J/kgK) 
que entra no casco a 96ºC e o deixa a 60ºC. Considerando que o 
coeficiente global de transferência de calor é 900W/m2
K, 
determine a superfície de transferência de calor do trocador de 
calor utilizando (a) o método LMTD e (b) o método -NUT. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Q6 Um trocador de calor de escoamento cruzado ar-água com 
eficiência de 0,65 é utilizado para aquecer água (cp=4180J/kgK) 
com ar quente (cp=1010J/kgK). A água entra no trocador de calor 
a 20ºC, a uma taxa de 4kg/s, enquanto o ar entra a 100ºC a uma 
taxa de 9kg/s. Considerando que o coeficiente global de 
transferência de calor baseado no lado da água é 260W/m2
K, 
determine a área da superfície de transferência do trocador de 
calor no lado da água. Considere ambos os fluidos sem mistura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Q7 Ar (cp=1005J/kgK) deve ser preaquecido por gases quentes 
em um trocador de calor de escoamento cruzado antes de entrar 
em um forno. O ar entra no trocador de calor a 95kPa e 20ºC, a 
uma taxa de 0,8m3/s. Gases de combustão (cp=1100J/kgK) 
entram a 180ºC a uma taxa de 1,1kg/s e saem a 95ºC. O produto 
do coeficiente global de transferência de calor e da superfície de 
transferência de calor é UAs=1200W/K. Considerando ambos os 
fluidos sem mistura, determine a taxa de transferência de calor e 
a temperatura de saída do ar.