Exercícios de Propagação de Calor - Lista de Exercícios Resolvida

Considere três fenômenos simples:

1. Circulação de ar na geladeira
2. Aquecimento de uma barra de ferro
3. Variação de temperatura do corpo humano no banho de sol

Associe, nesta mesma ordem o tipo de transferência de calor que principalmente ocorre nesses processos:

1. Condução, radiação, convecção
2. Convecção, radiação, condução
3. Condução, convecção, radiação
4. Radiação, convecção, condução
5. Convecção, condução, radiação

Ao longo de uma barra metálica isolada lateralmente, verifica-se a passagem, de calorias num intervalo de tempo de minutos. Determine o fluxo de calor ao longo da barra.

Uma placa de ferro é atravessada por uma quantidade de calor de calorias em segundos. Determine o fluxo de calor através dessa placa.

Uma chapa de alumínio de de espessura e de área tem suas faces mantidas de forma estacionaria a e . Se a condutibilidade térmica do alumínio é de , calcular o fluxo de calor que atravessa a chapa de alumínio

1. 26,07 W
2. 52,14 W
3. 104,24 KW
4. 104,24 W
5. 52,14 KW

A taxa média com a qual a energia chega à superfície do solo na América do Norte é , e a condutividade térmica média das rochas próximas da superfície é . Supondo que a temperatura da superfície é de , determine a temperatura a uma profundidade de (perto da base da crosta). Ignore o calor gerado pela presença de elementos radioativos.

Uma barra de metal cujo coeficiente de condutibilidade térmica é de , tem de comprimento e seção transversal de área . A barra está termicamente isolada nas laterais, tendo uma extremidade imersa em gelo fundente (0°C) e outra em vapor de água fervente (100°C).

Determine o fluxo de calor conduzido ao longo da barra

Uma barra de cobre de comprimento tem seção reta de área . Essa barra tem suas extremidades mantidas a temperaturas e . Sabendo que a condutividade térmica do cobre é , calcule:

1. O fluxo de calor através da barra
2. A quantidade de calor que passa pela barra em 1,0 minuto

Deseja-se utilizar uma chapa de cobre de de espessura e de área, que tem suas faces mantidas a e em um equipamento industrial. Admita que o regime é estacionário. Sabendo que a condutibilidade térmica do cobre é de , podemos afirmar que a quantidade de calor que atravessara a chapa em será igual a

Um vidro plano, cujo coeficiente de condutibilidade térmica é igual a tem uma área de e espessura de . Sendo o fluxo de calor por condução através do vidro igual a calorias por segundo, calcule a diferença de temperatura entre suas faces.

Considere a placa da figura abaixo. Suponha que , e que o material é cobre. Se , e um regime estacionário é atingido, determine a taxa de condução de calor através da placa. Dados: