Exercícios sugeridos de Transmissão de Calor – Capítulo 1

Exercícios sugeridos de Transmissão de Calor – Capítulo 5
Livro: Fundamentos da Transferência de calor F. Incropera
Condução em regime transiente
1. 5.5 R: t=0,312 h
2. 5.31 R: 83°C
3.(5.51) Bilhas de aço inoxidável (AISI 304), que foram aquecidas uniformemente a 850°C,
são endurecidas pelo resfriamento em um banho de óleo mantido a 40 °C. O diâmetro de
cada esfera é de 20 mm, e o coeficiente de transferência de calor por convecção no banho
de óleo é de 1000W/m2K.
a)Se o resfriamento deve prosseguir até que a temperatura superficial das esferas atinja
100°C, quanto tempo devem as esferas permanecer imersas no banho de óleo?
b)Qual é a temperatura no centro das esferas no instante da conclusão do período de
resfriamento?
c)Se 10000 bilhas são resfriadas a cada hora, qual é a taxa de energia que deve ser
removida pelo sistema de resfriamento do banho de óleo a fim de mantê-lo à temperatura de
40 °C?
R: t=41 s, To=115°C e Q=40kW
4. (5.41) Estime o tempo necessário para cozinhar uma salsicha de cachorro quente em
água fervente. Considere que a salsicha esteja inicialmente a 6 °C, que o coeficiente de
transferência de calor por convecção seja de 100 W/m2K e que a temperatura final na sua
linha de centro seja de 80°C. Trate a salsicha como se ela fosse um longo cilindro com 20
mm de diâmetro possuindo as seguintes propriedades termofísicas: =880 kg/m3, c=3350
J/kgK e k=0,52 W/mK.
R: t=7,6 min